




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、,邁步之前千萬不能向下看,去試腳下的地面,只有注視遠(yuǎn)處的人,才能找到正確的道路,美國作家 哈馬舍爾德,隧道工程力學(xué)原理,6.3 特征曲線法 一、基本原理 特征曲線法又叫收斂-約束法,或叫變形法。 收斂:圍巖產(chǎn)生擠向隧道內(nèi)的變形。 約束:支護(hù)對(duì)圍巖向坑道內(nèi)變形的阻止。 特征曲線法是通過支護(hù)結(jié)構(gòu)和圍巖的相互作 用,求解隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)在荷載作用下的變形和圍巖 在支護(hù)結(jié)構(gòu)約束下的變形之間的協(xié)調(diào)平衡。即利用 圍巖的特征曲線與支護(hù)結(jié)構(gòu)的特征曲線交會(huì)的辦法 來決定支護(hù)體系的最佳平衡條件。 交會(huì)點(diǎn)的物理意義:隧道開挖后為了穩(wěn)定圍巖 而在圍巖表面所需要提供的支護(hù)抗力與支護(hù)結(jié)構(gòu)本 身所提供的支護(hù)抗力相平衡。,隧道工
2、程力學(xué)原理,隧道工程力學(xué)原理,二、圍巖特征曲線 彈性 塑性 彈塑性分界點(diǎn): 或塑性:,三、錨噴支護(hù)的特征曲線 假定: 只研究支護(hù)結(jié)構(gòu)的不同所產(chǎn)生的力學(xué) 效應(yīng),而不考慮其它因素的影響; 當(dāng)支護(hù)的材料強(qiáng)度達(dá)到最大時(shí)才開始 破壞。 錨噴支護(hù)的剛度方程式為: 噴砼支護(hù)抗力、位移及剛度的計(jì)算 最大支護(hù)抗力的計(jì)算 當(dāng)噴層 0.04 厚度時(shí),按彈性力學(xué)中的 受徑向均布?jí)毫ψ饔玫谋”趫A筒理論進(jìn)行 計(jì)算。 假定將圓筒用一假象面沿軸線切成兩半, 根據(jù)徑向應(yīng)力平衡條件得:,采用噴砼三天強(qiáng)度值 ,并認(rèn)為此時(shí)的噴砼支 護(hù)抗力達(dá)到最大,則: 支護(hù)最大位移 的計(jì)算 由于噴砼的徑向應(yīng)變 及切向應(yīng)變 較小,為 此假定 由彈性力
3、學(xué)的幾何方程得: 即: , , 因噴砼為彈性結(jié)構(gòu),所以 , , 則 , 為噴砼三天的彈性模量, 支護(hù)剛度K的計(jì)算 根據(jù)上述計(jì)算值,繪出噴砼支護(hù)的特征曲線 如噴砼中設(shè)置有鋼筋網(wǎng),其作用是控制和分配 應(yīng)力,增強(qiáng)噴層的整體性,而對(duì)其剛度的增加不 大,所以在計(jì)算中不予考慮。 錨桿支護(hù)抗力、位移及剛度的計(jì)算 錨桿一般采用兩種基本模型:端部錨固型和全長 粘結(jié)型錨桿。 端部錨固型錨桿支護(hù)抗力、位移及剛度的計(jì)算 最大支護(hù)抗力 的計(jì)算,式中: T 為錨桿極限強(qiáng)度,由錨桿拉拔試驗(yàn)決定 、 分別為錨桿的縱向及橫向間距。 支護(hù)剛度K的計(jì)算 錨桿在工作中發(fā)生變形受拉后才能提供支護(hù)抗力 坑道周邊處位移為 ,錨桿端部位移為
4、 ,錨 桿r處位移 , 則錨桿產(chǎn)生的位移為 距坑道中心r處的位移 所以 ,即,則 錨桿軸向力(作用在錨桿端部的集中力): 或?qū)懗?一根錨桿提供的抗力 則錨桿的剛度,支護(hù)最大位移 的計(jì)算 根據(jù)上述計(jì)算值可繪出端部錨固型錨桿的特征曲線 全長粘結(jié)型錨桿支護(hù)抗力、位移及剛度的計(jì)算 最大支護(hù)抗力 P為錨桿軸向力 砂漿錨桿的破壞形式有:錨桿桿體本身屈服;錨桿桿體與砂漿脫離;砂漿與孔壁脫離。計(jì)算時(shí),按三種破壞形式計(jì)算所得到的軸向力取最小者。,、錨桿桿體本身屈服時(shí): 式中 A 錨桿截面積; 錨桿屈服強(qiáng)度. 錨桿工作條件系數(shù), =0.91.0,一般 取低值。 、錨桿桿體與砂漿脫離時(shí): 式中 d 錨桿直徑;l 錨
5、桿長度; 錨桿與砂漿之間單位表面積上的粘結(jié) 力,應(yīng)由試驗(yàn)確定,當(dāng)無試驗(yàn)時(shí),可采 用經(jīng)驗(yàn)公式: ( 為噴砼的28天抗壓強(qiáng)度) K 錨桿工作長度修正系數(shù),取0.60.7,計(jì)算時(shí) 取低值 工作條件系數(shù),取0.60.8,計(jì)算時(shí)取低值,、砂漿與孔壁脫離時(shí): 式中 錨桿孔直徑, ( 為錨桿直 徑) 砂漿與錨桿孔孔壁之間單位表面積上 的膠結(jié)力。它與圍巖強(qiáng)度、砂漿性質(zhì) 及施工質(zhì)量等有關(guān),應(yīng)通過試驗(yàn)確定 一般情況下,砂漿與石灰?guī)r之間, =1.52.0MPa;砂漿與頁巖之間 =1.01.2MPa, 工作條件系數(shù),取0.750.9,計(jì)算時(shí) 一般取低值 由上式計(jì)算取,最大軸向位移 的計(jì)算 錨桿最大軸向力為 。根據(jù)量測(cè)
6、錨桿測(cè) 得的實(shí)際軸向力呈三角形分布,其最大的軸向應(yīng)力 約在錨桿長度的1/2處。錨桿為彈性桿體,其應(yīng)力- 應(yīng)變關(guān)系為: 有 r處錨桿的應(yīng)力為,所以 式中: 為錨桿的彈性模量 錨桿支護(hù)剛度K的計(jì)算 根據(jù)上述結(jié)果,同樣可繪出錨桿支護(hù)的特征曲線, 鋼支撐抗力、剛度及位移的計(jì)算 鋼支撐最大抗力 的計(jì)算 按受等距離分布集中荷載的薄壁圓筒原理,計(jì)算其 最大抗力 值為: 式中: 鋼支撐截面積; 鋼支撐截面慣性矩; 鋼材屈服強(qiáng)度;a 坑道開挖半徑; S 沿隧道長度方向支撐之間的間距; 鋼支撐兩墊塊之間夾角之半(弧度); 鋼支撐截面厚度; 墊塊厚度。, 鋼支撐剛度K 式中 鋼支撐柔度; 鋼材彈性模量; 墊塊彈性模
7、量; 鋼支撐翼緣寬度 鋼支撐最大位移 按上式計(jì)算結(jié)果可繪出鋼 支撐的特征曲線。,四、錨噴聯(lián)合支護(hù)特征曲線 假定: 噴砼、錨桿、鋼支撐各自獨(dú)立受力而 互無影響; 每一個(gè)支護(hù)體系都能達(dá)到極限值,施 作的順序?yàn)椋?噴砼錨桿鋼支撐噴砼 可按疊加方法繪出特征曲線,繪制方案有兩 種: 頭尾相接:即前一次施作的支護(hù)達(dá)到極限值 后立即施作后一次支護(hù)。 頭尾搭接:即前一次施作的支護(hù)未達(dá)到極限 值時(shí)就施作后一次支護(hù)。各次支 護(hù)施作的時(shí)間間隔,應(yīng)根據(jù)量測(cè) 的位移來確定。,五、圍巖特征曲線與支護(hù)特征曲線的交會(huì) 根據(jù)圍巖特征曲線,可合理地設(shè)置支護(hù)特征曲 線,使兩者交會(huì)后的平衡點(diǎn)處于最佳位置。 初始位移值 的確定 隧道開挖后在進(jìn)行支護(hù)前,其周邊產(chǎn)生了因開挖而引起的初始徑向位移。對(duì)于淺埋隧道可采用從地表向下設(shè)置深孔位移計(jì),測(cè)出拱頂處初始位移值作為 。對(duì)于深埋隧道若無量測(cè)資料可通過下列方法計(jì)算確定: 按彈性位移計(jì)算 認(rèn)為開挖面在支護(hù)前彈性位移已全部釋放完畢。, 按彈性位移的60計(jì)算 考慮開挖面的空間效應(yīng),即由于開挖面的支撐 作用,彈性位移未全部釋放。 按總位移的2030計(jì)算 式中, 交會(huì)方法 順向交會(huì)法 當(dāng)圍巖特征曲線與支護(hù)特征曲線可直接相交 時(shí),則采用順向交會(huì)法進(jìn)行。, 逆向交會(huì)法 當(dāng)圍巖特征曲線與支護(hù)特征曲線不可
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 勵(lì)志誠信教育主題班會(huì)
- 炎癥性皮膚護(hù)理
- 下肢靜脈血栓護(hù)理
- 2025年永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)項(xiàng)目申請(qǐng)報(bào)告
- 2025年滌綸高彈絲項(xiàng)目規(guī)劃申請(qǐng)報(bào)告
- 2025年植物穩(wěn)態(tài)營養(yǎng)肥料項(xiàng)目提案報(bào)告
- 擦桌子教學(xué)課件
- 比例教學(xué)目標(biāo)課件
- 物品班會(huì)課件
- 2023年上海市普通高中學(xué)業(yè)水平合格性考試地理試題及答案
- 宿舍消防安全培訓(xùn)課件
- 2024版小學(xué)一年級(jí)下冊(cè)綜合實(shí)踐活動(dòng)模擬試卷
- 動(dòng)物園野生動(dòng)物馴養(yǎng)繁殖或馴養(yǎng)觀賞可行性研究報(bào)告
- 江蘇2024年江蘇省美術(shù)館招聘筆試歷年典型考題及考點(diǎn)附答案解析
- 2023-2024學(xué)年浙江省杭州市小升初考試數(shù)學(xué)試卷含解析
- DZ∕T 0215-2020 礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范 煤(正式版)
- 中國特色社會(huì)主義民族發(fā)展理論研究
- 《責(zé)任勝于能力》課件
- GB/T 5465.2-2023電氣設(shè)備用圖形符號(hào)第2部分:圖形符號(hào)
- 廢氣治理設(shè)施運(yùn)行管理規(guī)程制度
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論