隧道工程第6章-隧道结构计算课件

第6章 隧道结构计算6.1 概述6.1.1 引言6.1.2 隧道结构体系的计算模型6.2 隧道衬砌上的荷载类型及其组合 图6.1.1图6.1.26.3 半衬砌的计算6.3.1 计算图式、基本结构及正则方程6.3.2 单位变位及荷载变位的计算图6.3.1 半衬砌图6.3.2 半衬砌基本结构及约束6.3.3 拱脚位移计算(1)单位力矩作用时(2)单位水平力作用时图6.3.3图6.3.4图6.3.5(3)外荷载作用时(4)拱脚位移6.3.4 拱圈截面内力图6.3.7图6.3.86.4 曲墙式衬砌计算6.4.1 计算图式6.4.2 主动荷载作用下的力法方程和衬砌内力图6.4.1 按结构变形特征的抗力图形分布图6.4.2图6.4.3图6.4.46.4.3 最大抗力值的计算图6.4.5图6.4.66.4.4 在单位抗力作用下的内力6.4.5 衬砌最终内力计算及校核计算结果的正确性6.5 直墙式衬砌计算6.5.1 计算原理6.5.2 边墙的计算(1)边墙为短梁(1h2.75)图6.5.1图6.5.2图6.5.3(2)墙边为长梁(h2.75)(3)边墙为刚性梁(h1)图6.5.4 边墙受力6.6 衬砌截面强度验算6.7 单元刚度矩阵6.7.1 衬砌单元刚度矩阵图6.7.1 曲墙式衬砌计算的基本结构图式图6.7.2图6.7.3刚度矩阵 有两个重要性质：刚度矩阵 是一个对称矩阵，这是因为在刚度矩阵 中位于斜对角线两边处于对称位置的两个元素是相等的。刚度矩阵 是奇异矩阵，显然，在 中若将第4行的元素与第1行的元素相加，则等于零，因此，根据行列式的性质可知，与矩阵 相应的行列式等于零，故刚度矩阵 是奇异的。图6.7.4 坐标变换6.7.2 链杆单元刚度矩阵6.7.3 墙底弹性支座单元刚度矩阵图6.7.5 链杆单元图6.7.6 弹性支承单元6.7.4 刚性单元6.8 结构刚度方程6.8.1 结构刚度方程的形成6.8.2 结构刚度矩阵的特点6.8.3 直接刚度法的求解END