ПЗ (печать) (Проект горного железнодорожного однопутного тоннеля), страница 5
Описание файла
Файл "ПЗ (печать)" внутри архива находится в папке "Проект горного однопутного железнодорожного тоннеля дв". Документ из архива "Проект горного железнодорожного однопутного тоннеля", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "дипломы и вкр" из 8 семестр, которые можно найти в файловом архиве ДВГУПС. Не смотря на прямую связь этого архива с ДВГУПС, его также можно найти и в других разделах. .
Онлайн просмотр документа "ПЗ (печать)"
Текст 5 страницы из документа "ПЗ (печать)"
Реализованный метод расчета — метод конечных элементов (МКЭ). МКЭ представляет собой численный метод решения дифференциальных уравнений с частными производными, а также интегральных уравнений, возникающих при решении задач прикладной физики.
3.4.2 Подготовка исходных данных
Каждая тоннельная обделка будет рассчитываться на два сочетания нагрузок. Загружение № 1 – вертикальная нагрузка + горизонтальная, с коэффициентом надежности 1,2. Загружение № 2 – вертикальная нагрузка + горизонтальная, с коэффициентом надежности 0,8. Исходные данные, для построения тоннельных обделок в ПК взяты с таблицы 3.3. Расчетная схема переведена в диметрическую фронтальную проекцию.
Геометрические характеристики стержней приведены в таблице 3.4.
Расчетная схема изображена на рис. 3.2.
Рисунок 3.2 – Расчетная схема для тоннельной обделки типа Iк: а) – определение геометрических характеристик стержня, с помощью Autodesk AutoCAD 2015; б) – расчетная схема ПК ЛИРА-САПР 2013
Расчетная схема представляет собой многоугольник, разбитый на 8 одинаковых отрезков – стержней. Стержни соединяются в узлах, в которых назначаются связи по оси Y. Стержни задаются как КЭ 2. В пяте тоннеля задается одноузловой КЭ 56.
Таблица 3.4 – Исходные данные для ПК ЛИРА-САПР 2013
| № стержня | Модуль упругости бетона Е, т/м2 | Площадь F, м2 | Момент инерции Iy, м4 | Жесткость элемента на осевое сжатие (растяжение) EF, т | Жесткость элемента на изгиб EIy, т·м2 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1. Тип Iк | |||||
| 1 | 3250000 | 0,3585 | 0,0038396 | 1165125 | 12479 |
| 2 | 0,386 | 0,0047927 | 1254500 | 15576 | |
| 3 | 0,423 | 0,0063073 | 1374750 | 20499 | |
| 4 | 0,4705 | 0,0086796 | 1529125 | 28209 | |
| 5 | 0,5255 | 0,0120931 | 1707875 | 39303 | |
| 6 | 0,6085 | 0,0187759 | 1977625 | 61022 | |
| 7 | 0,771 | 0,0381928 | 2505750 | 124127 | |
| 8 | 0,803 | 0,0431485 | 2609750 | 140233 | |
| 2. Тип I | |||||
| 1 | 3250000 | 0,350 | 0,0035729 | 1137500 | 11612 |
| 2 | 0,386 | 0,0047741 | 1252875 | 15516 | |
| 3 | 0,434 | 0,0067887 | 1408875 | 22063 | |
| 4 | 0,466 | 0,0084329 | 1514500 | 27407 | |
| 5 | 0,495 | 0,0100767 | 1607125 | 32749 | |
| 6 | 0,570 | 0,0153922 | 1850875 | 50025 | |
| 7 | 0,836 | 0,0486898 | 2717000 | 158242 | |
| 8 | 0,933 | 0,0676805 | 3032250 | 219962 | |
| 3. Тип II | |||||
| 1 | 3250000 | 0,300 | 0,0022500 | 975000 | 7313 |
| 2 | |||||
| 3 | |||||
| 4 | |||||
| 5 | 0,308 | 0,0024230 | 999375 | 7875 | |
| 6 | 0,391 | 0,0049623 | 1269125 | 16127 | |
| 7 | 0,671 | 0,0251197 | 2179125 | 81639 | |
| 8 | 0,778 | 0,0391670 | 2526875 | 127293 | |
Распределенная нагрузка заменяется сосредоточенной (см. таблицу 3.5). Геометрическая характеристика каждого стержня, зависит от переменного сечения тоннельной обделки. Упругий отпор за стеной задается через коэффициент постели. Расчет ведется на погонный метр тоннеля.
Таблица 3.5 – Сосредоточенные нагрузки
| № узла | Нормативные равномерно распределенные нагрузки | Сосредоточенные нагрузки | ||||
| qн, кН/м2 | pн(1,2), кН/м2 | pн(0,8), кН/м2 | Q, кН | P(1,2), кН | P(0,8), кН | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1. Тип Iк | ||||||
| 1 | 45,97 | 1,36 | 0,91 | 60,6 | - | - |
| 2 | 49,2 | 0,38 | 0,25 | |||
| 3 | 29,2 | 1,08 | 0,73 | |||
| 4 | 7,10 | 1,61 | 1,08 | |||
| 5 | - | 1,83 | 1,22 | |||
| 6 | - | 1,84 | 1,23 | |||
| 7 | - | |||||
| 8 | - | |||||
| 9 | - | |||||
| 2. Тип I | ||||||
| 1 | 46,68 | 1,32 | 0,88 | 57,74 | - | - |
| 2 | 43,55 | 0,40 | 0,27 | |||
| 3 | 28,66 | 1,15 | 0,76 | |||
| 4 | 18,02 | 1,49 | 0,99 | |||
| 5 | 6,07 | 1,62 | 1,08 | |||
| 6 | - | 1,70 | 1,13 | |||
| 7 | - | |||||
| 8 | - | |||||
| 9 | - | |||||
| 3. Тип II | ||||||
| 1 | 17,54 | 0,37 | 0,25 | 21,45 | - | - |
| 2 | 15,91 | 0,12 | 0,08 | |||
| 3 | 10,38 | 0,33 | 0,22 | |||
| 4 | 6,28 | 0,42 | 0,28 | |||
| 5 | 2,17 | 0,45 | 0,31 | |||
| 6 | - | 0,47 | 0,32 | |||
| 7 | - | |||||
| 8 | - | |||||
| 9 | - | |||||
| 4. Тип II-а | ||||||
| 1 | 15,14 | 0,29 | 0,20 | 18,52 | - | - |
| 2 | 13,73 | 0,09 | 0,06 | |||
| 3 | 8,96 | 0,26 | 0,18 | |||
| 4 | 5,42 | 0,33 | 0,22 | |||
| 5 | 1,88 | 0,35 | 0,24 | |||
| 6 | - | 0,37 | 0,26 | |||
| 7 | - | |||||
| 8 | - | |||||
| 9 | - | |||||
Примечания. Тип II-а – тоннельная обделка, типа II с крепостью породы по М.М. Протодьяконову f = 12. Коэффициенты постели: Iк – для данного типа обделки С1 = 1797100 кН/м3; I – С1 = 1746475 кН/м3; II – С1 = 3352925 кН/м3; II-а – С1 = 5823525 кН/м3
3.4.3 Результаты расчета
Для дальнейших расчетов необходимы значения эпюр изгибающих моментов и продольных сил. Результат расчета в графической форме для всех типов тоннельных обделок представлен на рисунке 3.3. Результат расчета в табличной форме представлен в Приложении А.
Рисунок 3.3 – Результат расчета в ПК ЛИРА-САПР 2013
