基于ANSYS某暗挖地鐵車站出入口二襯結構計算
一、荷載分類:
1、結構自重
結構自重由程序自動加載。混凝土結構容重采用25kN/m3。
2、車輛、人行荷載
車荷載、人群荷載簡化成1m厚等代土荷載20kN/m2。
3、豎向、側向壓力
根據《鐵路隧道設計規范》(TB10003-2005)附錄E進行計算;
4、其他荷載
(1) 水壓力:根據地勘資料,結構范圍內未見穩定地下水位。設計時:對敞口段,地下水位取至回填地表;其余段地下水位取至結構頂。外水壓力折減系數為1.0。
(2) 施工荷載:設備運輸及吊裝荷載、施工機具及人群荷載;10kN/m2計算。
二、荷載計算簡圖如下:
三、本模型需要注意的問題
1、土彈簧的設置
隧道二襯外圍彈簧為單向彈簧(只單向受壓),ANSYS中可以采用link10 或者combin39 進行模擬,相關文章可以參考本公眾號前面的歷史消息。
土彈簧的具體數值與單元長度以及圍巖彈性反力系數相關,反力系數可根據地勘報告酌情決定,本次出入口位于中風化巖層內,取反力系數為200Mpa。
2、單元坐標系方向
建模完成后,需要查看梁單元的單元坐標系,各單元坐標系方向應協調,梁單元Z方向須指向襯砌內部,不然后面后處理的時候彎矩圖、剪力圖、軸力圖會顯得很怪異。
3、荷載的加載
按規范求出的荷載為線荷載,在模型中,需將線荷載轉為節點荷載施加到節點上面,所以這時候循環比較重要,特別應注意頂部斜梁荷載的施加,往期文章也有說明。本次荷載計算示意如下:
4、結果的提取
結果采用單元表獲取,采用list命令可直接提取關鍵位置處的內力值,提取標準組合下的結構內力值,根據規范采用容許應力法進行配筋設計。
四、結果內力圖
1、彎矩,單位 N.m/m
2、軸力,單位 N/m
3、剪力,單位 N/m
五、內力數值
六、斷面配筋
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