衬砌结构配筋验算

标题:结构力学求解器内力计算杆端内力值(乘子=1)-----------------------------------------------------------------------------------------------杆端1杆端2----------------------------------------------------------------------------------单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩-----------------------------------------------------------------------------------------------1-1032.97924-693.306249378.382553-1032.97924307.526482-26.70916462-1023.39674-471.727302-26.7091646-1023.39674525.66165929.73024733-1004.23207-469.39753829.7302473-1004.23207526.62426289.53285904-988.902575-551.90548789.5328590-988.902575449.426344-18.13000445-1000.69437-565.896587-18.1300044-1000.69437431.036862-159.1890226-1013.91737-399.089265-159.189022-1013.91737599.86961851.24756147-1074.83393-224.99686451.2475614-1074.83393716.917676537.3850538-1268.39253-175.450301537.385053-1268.39253-36.4010094315.9978999-1235.10744-162.840644315.997899-1235.10744-24.3143844121.15432310-1151.96132-368.679449121.154323-1151.96132229.604836-24.260139111-1124.92938-256.221479-24.2601391-1124.92938341.17285864.431704212-1095.23101-307.34740764.4317042-1095.23101289.84137046.161154313-1070.69410-244.98597346.1611543-1070.69410356.130483162.92241614-1058.82235-313.310131162.922416-1058.82235283.933469132.26001915-1024.49282-342.606797132.260019-1024.49282254.91421540.654844216-984.013372-360.24938640.6548442-984.013372238.274275-86.931647317-966.133938-268.993685-86.9316473-966.133938328.866329-24.374044918-1041.118458.87388684-24.3740449-1041.11845147.400147138.31990819-1081.0045997.9440682138.319908-1081.00459236.328067485.96694720-1084.36780-337.273751485.966947-1084.36780228.459609378.382553-----------------------------------------------------------------------------------------------（八）衬砌结构的配筋计算根据结构计算的轴力、弯矩、剪力进行配筋计算与裂缝宽度的校核。详细规定请参看JTGD70－2004附录K，以及相应的钢筋混凝土设计规范。配筋计算的流程应包括：①配筋形式与截面尺寸的说明:②偏心距的计算与大、小偏心的判定；③大或小偏心情况下结构配筋计算；（应考虑弯矩作用平面内的挠度对偏心距的影响）④裂缝宽度验算（1）配筋形式采用对称配筋。材料：C40混凝土，最小保护层厚度c=35mm,二衬厚度45cm,h0=600-35-15=550mm取单位长度b=1000mm。C40混凝土,α=1.0，Ra=29.5MPa,Rw=36.9MPa,fc=19.1N/mm2；HRB335(d=28~40mm)钢筋，fy=300N/mm2Rg=315MPa。截面尺寸：b=1000mm；h=600mm钢筋：HRB335(d=28~40mm)；取d=32mm，0.550b，,max0.399s截面轴力(KN)剪力(KN)弯矩(KN.m)6-1013.92599.86-159.188-1268.39-175.4553.3817-966.13328.86-86.93（2）配筋：截面6：①截面为矩形截面：b=100cm,h=60cm；配筋形式采用对称配筋。06003515550hmm由计算结果知截面6：M=-159.18.；N=-1013.92.偏心距计算：Ei=e0+ea=(159.18/1013.92)*1000+20=176.99mm参看JTGD70－2004中的附录K中的内容，对于隧道衬砌、明洞拱圈和墙背紧密回填的明洞边墙，以及当构件高度与弯矩作用平面内的截面边长之比H/h8时，取η=1设计的基本计算公式如下：()wgggKNRbxRAA①或00(/2)()wggKNeRbxhxRAha②X=KN/Rwb=2.4*1013.92*1000/(36.9*1000)=65.94mm0.55h0=302.5mm为大偏心受压求gA：176.99+0.5*600-50=426.99mm176.99-0.5*600+50=73.1mm将.X=KN/Rwb=2.4*1013.92*1000/(36.9*1000)=65.94mm代入②得=2.4*1013.92*1000*426.99-36.9*1000*65.94*(550-65.94/2)315*(550-50)786.56mm=786.56/(1000*600)=0.0013故按最小配筋率配筋，配置6Φ25（22463gAmm）22463ggAAmm截面8：①截面为矩形截面：b=100cm,h=60cm；配筋形式采用对称配筋。06003515550hmm由计算结果知截面11：M=537.38.；N=-175.45.偏心距计算：=(53.38/175.45)*1000+20=324mm参看JTGD70－2004中的附录K中的内容，对于隧道衬砌、明洞拱圈和墙背紧密回填的明洞边墙，以及当构件高度与弯矩作用平面内的截面边长之比H/h8时，取η=1设计的基本计算公式如下：X=KN/Rwb=2.4*1268.39*1000/(36.9*1000)=82.5mm，为大偏心受压。求gA：176.99+0.5*600-50=426.99mm176.99-0.5*600+50=73.1mm将.X=KN/Rwb=2.4*1013.92*1000/(36.9*1000)=65.94mm代入②得=2.4*1013.92*1000*426.99-36.9*1000*65.94*(550-65.94/2)315*(550-50)786.56mm=786.56/(1000*600)=0.0013故按最小配筋率配筋，配置4Φ28（22463gAmm）22463ggAAmm截面17①截面为矩形截面：b=100cm,h=60cm；配筋形式采用对称配筋。06003515550hmm由计算结果知截面11：M=86.93.；N=328.86.偏心距计算：==（86.93/328.86）*1000+20=284.33mm参看JTGD70－2004中的附录K中的内容，对于隧道衬砌、明洞拱圈和墙背紧密回填的明洞边墙，以及当构件高度与弯矩作用平面内的截面边长之比H/h8时，取η=1设计的基本计算公式如下：284.33mm为大偏心受压。()wgggKNRbxRAA①或00(/2)()wggKNeRbxhxRAha②X=KN/Rwb=2.4*966.13*1000/(36.9*1000)=62.84mm0.55h0=302.5mm求gA：176.99+0.5*600-50=426.99mm将X=KN/Rwb=2.4*1013.92*1000/(36.9*1000)=65.94mm代入②得=2.4*1013.92*1000*426.99-36.9*1000*65.94*(550-65.94/2)315*(550-50)786.56mm=786.56/(1000*600)=0.0013故按最小配筋率配筋，配置4Φ28（22463gAmm）22463ggAAmm.（3）垂直于弯矩作用平面内强度的验算根据长细比H/h查JTGD70－2004《公路隧道设计规范》中表9.2.11-1，其中H为构件的高度，L为半拱轴线长度为25.03m，H=0.5L=12.515m，h为截面短边的边长（当轴心受压时）或弯矩作用平面内的截面边长（当偏心受压时），H/h=21可得纵向弯曲系数ψ=0.61,则;根据0/0.45eh，查表9.2.11-2，得0.156：KN=2.4*1268.39=3044.3=16843.3KN所以强度满足要求。（4）斜截面抗剪验算验算公式为：00.07KQRabhKQ=2.4*599.86=1130.64满足公式，所以不需要进行斜截面抗剪强度验算，按构造要求配置箍筋。,min0.24/0.241.71/3000.0014svtyvff,min/0.0014svsvsvAbs因为500h800，且V=599.86所以s取280mm。b350mm，n=4(四支箍)21,min410002800.0014392svsvAbsmm2198svAmm箍筋配置Φ6@280，四支箍。（5）裂缝宽度验算根据JTGD70－2004中附录K可求知，钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件，其最大裂缝宽度Wmax=α·ψ·γ(2.7CS+0.1d/Pte)σS/ESα——构件受力特征系数，对轴心受拉构件取α=2.7，对受弯和偏心受压构件取α=2.1，对偏心受拉构件取α=2.4；ψ——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，ψ=1.1-0.65fctk/(PteσS),其中，Pte为按有效受拉混凝土面积计算的纵向受拉钢筋率，Pte=AS/Ace,当Pte0.01时，取Pte=0.01；AS——受拉区纵筋面积；Ace——有效受拉混凝土截面面积，对受拉构件，Ace取构件截面面积，对受弯、偏心受压和偏心受拉构件，取Ace=0.5bh+（bf-b）h1，对矩形截面，取Ace=0.5bh(b、h分别为混凝土截面的宽度及高度)，当ψ0.4时，取ψ=0.4，当ψ1时，取ψ=1,对直接承受重复荷载的构件，取ψ=1.0；γ——纵向受拉钢筋表面特征系数，螺纹钢筋取0.7，光面钢筋取1.0；CS——最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离（mm），当CS20时，取CS=20；d——钢筋直径（mm）,当采用不同直径的钢筋时，d=4AS/u，此处u为纵向受拉钢筋截面周长的总长；σS——纵向受拉钢筋的应力（MPa）；ES——钢筋的弹性模量（MPa）。各系数取值计算如下：1、纵向受拉钢筋表面特征系数γ=0.7；2、构件受力特征系数α=2.1；3、有效