隧道衬砌配筋ansys验算毕业设计(16)

上部水平荷载：e1=60.054+88.65+8.4=157.104 kPa

下部水平荷载：e2=105.25+159.25+9.2=274.248 kPa

其中横向荷载为梯形均布荷载。

③偶然组合

上部竖向荷载：q=(150.33+88.65) ×1.2=286.78 kPa

上部水平荷载：e1=(60.054+88.65) ×1.2+8.02=156.724 kPa

下部水平荷载：e2=(105.798+159.25) ×1.2+2.67=320.728 kPa

主体结构的均布水平惯性力：

F11/2=1.56kPa；F12/2=5.63kPa，为矩形均布荷载；

洞顶上方土柱水平惯性力：

F2=3.758kPa，为集中力；

主动侧向土压力的增量：

△e1/2=2.25495kPa;梯形均布荷载；

△e2/2=7.5165kPa;梯形均布荷载

3.5 衬砌内力计算

3.5.1 建立模型

该地铁隧道所处的Ⅴ级围岩中，二次衬砌作为主要承载结构设计，建模时应用荷载—结构模型，并用ANSYS软件进行模拟，单元类型为二维梁单元，梁高按二次衬砌实际的厚度考虑，梁单元宽度为单位宽度。围岩抗力采用弹簧单元模拟，弹簧施加的范围及数量应该根据试算中结构的变形情况进行不断地调整和更新及优化，围岩弹性抗力系数K按照规范选值，仅当结构产生了方向指向围岩方向的位移时才添加弹簧单元。

计算时参照表3-3，在这里取Ⅴ级围岩弹性抗力系数为100MPa/m，取C30钢筋混凝土的弹性模量E=31.0GPa，泊松比u=0.2，重度r=25kN/m3对结构进行建模计算。在此基础上对此区间隧道标准断面5-5进行模型的建立及求解。

表3-3 各地层地质物理力学指标

围岩级别

弹性抗力系数K

（MPa/m） Ⅲ 500~1200 Ⅳ 200~500 Ⅴ 100~200 Ⅵ ＜100