ПЗ (1052239), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Рисунок 5.12. – Расчетная схема тюбинговой тоннельной обделки
Рисунок 5.13. – Схема загружения тюбинговой тоннельной обделки
Рисунок 5.14. – Эпюра нормальных сил
Рисунок 5.15. – Эпюра перерезывающих сил
Рисунок 5.16. – Эпюра моментов
Результаты расчетов подковообразной тоннельной обделки сведены в таблицу № 5.4.
Таблица 5.4 –Результаты расчета тюбинговой тоннельной обделки
| № Сечения | X | Y | Значение эпюры нормальных сил, (кН) | Значение эпюры перерезывающих сил, (кН) | Значение эпюры изгибающих моментов, (кН*м) |
| 1 | -23,55 | -1,85 | -220,96 | -169,69 | -244,13 |
| 2 | -23,55 | 1,85 | -215,28 | -151,72 | -230,73 |
| 3 | -22,97 | -5,52 | -220,74 | -188,90 | -237,02 |
| 4 | -22,97 | 5,52 | -214,18 | -137,11 | -200,22 |
| 5 | -21,83 | -9,04 | -220,32 | -204,48 | -208,02 |
| 6 | -21,83 | 9,04 | -212,42 | -124,08 | -153,78 |
| 7 | -20,15 | -12,35 | -219,74 | -215,93 | -161,76 |
| 8 | -20,15 | 12,35 | -210,14 | -114,67 | -95,26 |
| 9 | -17,97 | -15,34 | -219,07 | -222,89 | -103,48 |
| 10 | -17,97 | 15,34 | -207,57 | -110,27 | -30,47 |
| 11 | -15,34 | -17,97 | -218,37 | -225,18 | -38,79 |
| 12 | -15,34 | 17,97 | -204,96 | -111,52 | 33,74 |
| 13 | -12,35 | -20,15 | -217,70 | -222,74 | 26,48 |
| 14 | -12,35 | 20,15 | -202,58 | -118,18 | 90,54 |
| 15 | -9,04 | -21,83 | -217,12 | -215,70 | 86,48 |
| 16 | -9,04 | 21,83 | -200,66 | -129,17 | 134,17 |
| 17 | -5,52 | -22,97 | -216,69 | -204,32 | 135,54 |
Окончание таблицы 5.4
| 18 | -5,52 | 22,97 | -199,40 | -142,72 | 160,84 |
| 19 | -1,85 | -23,55 | -216,45 | -189,02 | 168,39 |
| 20 | -1,85 | 23,55 | -198,89 | -156,53 | 169,47 |
| 21 | 1,85 | -23,55 | -216,48 | -170,37 | 180,27 |
| 22 | 1,85 | 23,55 | -199,17 | -170,96 | 160,84 |
| 23 | 5,52 | -22,97 | -216,75 | -151,91 | 168,39 |
| 24 | 5,52 | 22,97 | -200,21 | -186,33 | 134,17 |
| 25 | 9,04 | -21,83 | -217,21 | -137,16 | 135,54 |
| 26 | 9,04 | 21,83 | -201,93 | -200,18 | 90,54 |
| 27 | 12,35 | -20,15 | -217,82 | -126,60 | 86,48 |
| 28 | 12,35 | 20,15 | -204,18 | -210,48 | 33,74 |
| 29 | 15,34 | -17,97 | -218,50 | -120,56 | 26,48 |
| 30 | 15,34 | 17,97 | -206,74 | -215,80 | -30,47 |
| 31 | 17,97 | -15,34 | -219,20 | -119,20 | -38,79 |
| 32 | 17,97 | 15,34 | -209,35 | -215,48 | -95,26 |
| 33 | 20,15 | -12,35 | -219,86 | -122,56 | -103,48 |
| 34 | 20,15 | 12,35 | -211,74 | -209,74 | -153,78 |
| 35 | 21,83 | -9,04 | -220,41 | -130,48 | -161,76 |
| 36 | 21,83 | 9,04 | -213,69 | -199,63 | -200,22 |
| 37 | 22,97 | -5,52 | -220,80 | -142,69 | -208,02 |
| 38 | 22,97 | 5,52 | -215,00 | -186,92 | -230,73 |
| 39 | 23,55 | -1,85 | -220,98 | -158,74 | -237,02 |
| 40 | 23,55 | 1,85 | -215,56 | -173,85 | -244,13 |
По результатам расчетов в MIDAS GTS NX, выполняется построение деформированных схем тоннельных обделок:
Рисунок 5.17. – Деформированная схема подковообразной тоннельной обделки
Рисунок 5.18. – Деформированная схема тюбинговой тоннельной обделки
-
Проверка прочности подковообразной тоннельной обделки
Проверка прочности тоннельной обделки должна выполняться по вычисленным усилиям (изгибающим моментам и нормальным силам) в соответствии [5].
-
Вычисление эксцентриситета продольной силы относительно центра тяжести сечения:
, (5.9)
где М – максимальный изгибающий момент в сечении;
N – максимальная нормальная сила в сечении.
-
При внецентренном сжатии проверка прочности выполняется по следующему выражению:
, (5.10)
где
– коэффициент, принимаемый для тяжелого, мелкозернистого, легкого и поризованного бетонов, равный 1.0;
m – коэффициент, учитывающий неточность в назначении расчетной схемы монолитной тоннельной обделки, равный 0.9;
Rb – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию;
b – ширина сечения;
h – высота сечения.
-
Внецентренно сжатые элементы, в которых появление трещин не допускается по условиям эксплуатации (в обводненных породах), рассчитываются с учетом сопротивления бетона растянутой зоны:
, (5.11)
где Rbt – расчетное сопротивление бетона осевому растяжению;
– величина равная 1.0.
Для проверки по несущей способности тоннельных обделок было выбрано 2 сечения – Е, на горном участке тоннеля и Д, на подводном участке тоннеля. В сечении Е были выбраны 3 точки для выполнения проверки:
-
Замковое сечение;
-
Сечение с максимальным моментом;
-
Пята.
Результаты расчета на прочность подковообразной тоннельной обделки сведены в таблицу 5.5.
Таблица 5.5 – Результаты расчета подковообразной тоннельной обделки
| Название сечения | M, кН*м | N, кН | е0, м | Rbt, кН/м2 | h, м | b, м |
кН | Примечание |
| Замковое сечение | 233.8 | 215.5 | 1.08 | 1050 | 0.8 | 1 | 186.34 | Выполняется |
| С максимальным моментом | 248.94 | 469.4 | 0.53 | 1050 | 1 | 0.9 | 780.28 | Выполняется |
| Пята | 217.8 | 501.6 | 0.43 | 1050 | 1 | 1.3 | 1555 | Выполняется |
Вывод – во всех сечениях подковообразной тоннельной обделки условие прочности выполняется.
-
Проверка прочности тюбинговой тоннельной обделки
-
Проверка достаточности толщины спинки тюбинга
Данный расчет выполняется после определения нагрузок, действующих на тоннельную обделку[6]. Схема для определения достаточности толщины стенки у тюбинга представлена на рисунке 5.19.
,











