Файл: Введение Целью данной курсовой работы является проектирование конструкций обделки железнодорожного транспортного тоннеля. Тоннель (англ tunnel) часть тоннельного сооружения,.doc

Гидростатическое давление следует учитывать при расчете конструкций тоннеля или его части, расположенных ниже уровня подземных вод. Нагрузка от гидростатического давления действует по нормали к наружной поверхности. Расчёт на гидростатическое давление выполняют, когда обделка тоннеля надёжно герметизирована и с учетом условия сохранения постоянного уровня воды на весь период эксплуатации тоннеля. .

Схема определения горного давления по сводообразованию

Для монолитной обделки

q^н= γ_w*h_w;

где γ_w-объемный вес воды, 1 кН/м³;

h_w- уровень грунтовых вод = 10 м

q^н= 1*10= 10 тс/м²;

q^расч_в=q^н*η=10*1,1=11 тс/м²

Для сборной обделки

q^н= γ_w*h_w;

где γ_w- объемный вес воды, 1 кН/м³;

h_w- уровень грунтовых вод = 10м

q^н= 1*10= 10тс/м²;

q^расч_в=q^н*η=10*1,1=11тс/м²Нагрузка от собственного веса

Нагрузка от собственного веса определяется по проектным размерам конструкции и объёмному весу материала.

Для монолитной обделки

Вертикальная нагрузка от собственного веса обделки по предварительно заданным размерам сечений (удельный вес бетона γ_б= 24 кН/м³) суммируется с вертикальной нагрузкой от горного давления.

Площадь сечения обделки ω вычисляем в программе и получаем:

ω= 29,72м²

, где - вес 1 п.м. свода обделки, - пролет свода

q^н= (2,4*29,72)/16.3 = 4.37 тс/м².

q^расч=q^н*n_q= 4.371 *1,2 =5.251тс/м².

Для сборной обделки

Вертикальная нагрузка от собственного веса обделки по предварительно

заданным размерам сечений

(удельный вес бетона γ_б= 24 кН/м³) суммируется с вертикальной нагрузкой от горного давления.

Площадь сечения обделки ω вычисляем в программе и получаем:

ω= 10.789м²

, где - вес 1 п.м. свода обделки, - пролет свода

q^н= (2,4*10.789)/ 5.59 = 4.63 тс/м².

q^расч=q^н*n_q= 4.63 *1,2 = 5,556 тс/м².

Упругий отпор грунта

Тоннельные обделки, сооружаемые горным или щитовым способом, являются конструкциями распорного типа, работающими в упругой среде. При заложении тоннеля в грунтах, способных препятствовать развитию деформаций обделки под нагрузками, кольцо обделки рассматривают как упругое в упругой среде.

Деформация кольца в верхней части в пределах центрального угла 2φ_онаправлены от грунта (без отпорная зона), а на остальной части – на грунт, со стороны которого возникает упругий отпор. По данным практических расчетов угол 2

₀без отпорного участка, равен 70 - 120^о.

Расчет кольца в упругой среде обычно выполняют, используя условную схему, в которой упругая среда заменена упругими опорами.

Для возможности определения усилий в такой обделке необходимо установить зависимость между напряжениями и радиальными деформациями u на контуре выработки. В практике проектирования обычно пользуются теорией местных деформаций, базирующейся на предложенной Винклером гипотезе о прямой пропорциональности между напряжениями σ (кПа) и деформациями u (м):

k- коэффициент упругого отпора грунта, кН/м³

Схема взаимодействия кольца обделки и грунтовой среды:

а)-действительная;

б) - условная.

Основные положения по методу перемещений

Тоннельная обделка, работающая совместно с окружающей упругой средой, представляет собой сложную многократно статически неопределимую конструкцию. Точный её расчет для обделки произвольного очертания и переменной жесткости практически невыполним. Поэтому для определения усилий в сечениях обделки обычно пользуются приближенными методами. Наибольшее распространение имеет способ, основанный на преобразовании заданной системы в расчетную введением следующих допущений:

Плавное очертание обделки заменяют ломаным
Непрерывное изменение жесткости обделки- ступенчатым
Распределенные активные нагрузки, действующие на обделку, заменяют усилиями, приложенными в вершинах многоугольника.
Сплошную упругую среду заменяют отдельными упругими опорами, помещенными в вершинах вписанного многоугольника и расположенными перпендикулярно наружной поверхности обделки.

При расчете по методу перемещений число неизвестных увеличивается в три раза, т.к в каждой вершине многоугольника необходимо определить три смещения по направлению вводимых закреплений: угловое, горизонтальное, вертикальное.

Применение метода перемещений для расчета конструкций в упругой среде предложено проф. Н. Н. Шапошниковым

Расчетная схема подковообразной обделки на упругих отпорах с жесткой заделкой в пятах представляет собой вписанный многоугольник, по концам сторон которого расположены упругие пружины, характеризующие взаимодействие конструкции с грунтом.

Расчетная схема обделки на упругих опорах

Основная система без упругих пружин получена из расчетной введением в каждом узле, кроме жесткой заделки, трех связей, препятствующих угловому , горизонтальному и вертикальному перемещениям.

Основная система обделки на упругих опорах.

Неизвестными Zi являются перемещения узловых точек, обращение в нуль усилия во введенных связях.

Для каждой вершины многоугольника можно составить три канонических уравнения, содержащих для точек 1 и 8 шесть неизвестных, а для промежуточных точек девять неизвестных.

r₁₁z₁+r₁₂z₂+r₁₃z₃+r₁₄z₄+r₁₅z₅+r₁₆z₆=0

r₂₁z₁+r₂₂z₂+r₂₃z₃+r₂₄z₄+r₂₅z₅+r₂₆z₆=0

r₃₁z₁+r₃₂z₂+r₃₃z₃+r₃₄z₄+r₃₅z₅+r₃₆z₆ + P₁=0

где z₁=_1;z₂=₁; z₃=₁

Смотрите также файлы

Требования безопасности при проведении занятий по боевой подготовке.doc

Исторические корни арабоизраильского конфликта.doc

У ребенка 3х лет при обследовании выявлено высокая температура тела, интоксикация, бледность кожи, геморрагические и некротические элементы сыпи на коже и слизистых оболочках.docx

4. Общие проблемы малой группы. Динамические процессы в малой группе. Развитие малой группы. Прочитайте случаи, найдите в них один или несколько законов социальной психологии (групповые эффекты), объясните, какие фразы в тексте говорят об этом, а так же п.docx

У девочки 2х лет, через 5 дней после перенесенной орви повысилась температура до фебрильных цифр, появились боли в животе. Катаральных явлений нет.docx

где, η_(q ) и η_p – коэффициент надежности

Для сборной обделки

Определение величины пролета свода обрушения

L=B+2htg(45°-φH/2)

где, В ширина выработки (м)

В=4.495 м

h высота выработки (м)

h=4.495 м

φH- нормативный угол внутреннего трения

φH=arctg(f)= arctg(4) = 80°

L= 4.495+ 24.495tg 7°= 5.59 м

Определение высоты свода обрушения

h1= L/2f = 5.59/(2*6)=0.465 м

Определение нормативного вертикального давления

q^H=γ∙h_1∙k_p,

kp=1- коэффициент условия работы грунта

γ-объемный вес грунта

qн=γh1=2,30.465=1.069 тс/м²;

Определение нормативного горизонтального давления:

p^H=γ∙(k_P∙h_1+0,5∙h)∙tg^2 (45°-φ^H/2)

рн в = 2,3(0.465+0,54.495)*tg2(7) =0.094 тс/м2.

Расчетные нагрузки:

q^P=q^H∙η_q

qрасч=qнηq= 1.069 1,2 =1.282 тс/м2;

p^P= p^H∙η_p

рр в= рн вηp=0.094 1,5=0.141 тс/м2

где, η_(q ) и η_p – коэффициент надежности

Нагрузка от гидростатического давления

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно