例 2-1 拱形半衬砌结构算例一、基本资料隧道及衬砌结构断面如图所示，围岩类别为 V 类，仅有围岩垂直均不压力作用于拱圈上。围岩弹性抗力系数 K=1.25X106kN/m3,围岩容重丫=26kN/m3o拱圈用 C20 的混凝土，弹性模量 E 二 2.6X107kPa,Ri=l.3X10skPa,混凝土容重Yi=24kN/m\lo2附图 2-】衬砌结构断面及拱圈儿何尺寸二、计算衬砌儿何尺寸当 lo=ll.OOm 时，除拟矢高 fo=2.75m,拱顶厚度 do 二 0.50m,拱脚局部加厚 d,二 0.80m.拱圈内缘半径为 Ro 二些号二 6.8750m.BioL拱轴半径为 R 二 Ro+号二了.1250m.拱脚截面与竖直线间的夹角：cos 仇二导二 0.6000,故有屮尸 53.1301°Kosin 屮二毎二 0.8000十 n2R0拱轴跨度 1 二 2Rsin 屮］广 11・4000.共轴矢高 f 二 f°+牛-半 cos 仏二 2.8500m.乙乙此处拱脚截面厚度应为未加大时的厚度。三、荷载计算围岩垂直均布压力 6 二 0.45X2&Syw.式中 S—围岩类别，S 二 5.Y 一围岩容重,Y=26kN/m3.W—跨度影响系数，w 二 1+i（1.-5）,毛洞跨度 L=ll.000+2（止+0.10）cos 仏二12.0800m,其中 0.10m 是一侧平均超挖量。1F5~15IU 时，i 二 0.1,此处 w=l.708.所以,有"39.967kPa.衬砌自重为 Q2=Yd=12.OOOOkPa.回填材料自重（考虑超挖 0.Im,用浆砌块石回填,浆砌块石容重丫尸 23kN/m3）为 QS=Y 上do=2.3000kPa.则全部垂直均布荷载为 q 二 qi+q2+qS=54.267kPa.四、计算单位荷载（不考虑拱脚截面加大的影响）用辛普生法近似计算，可不计轴力影响。屮匸 53.1301°喘 yX53.1301=0.9273rad.半拱轴线弧长为 s 二屮 aR=6.6070.将轴线分成 8 段，每段长为 As=$0.8259m.单位位移计算表:截面屮 icos 屮 x1一 COS屮 iyi=R(i-cosqjJy?(l+Yx)2积分系数 1/300°1.00000.00000.00000.00001.0000116.6413°0.99330.00670.04780.00231.09794213.2825°0.97320.02680.19060.03631.41752319.9238°0.94010.05990.42650.18192.03484426.5651°0.89440.10560.75220.56583.07022532.2063°0.84610.15391.09631.20194.39444639.8476°0.76780.23221.65482.73837.04782746.4888°0.68850.31152.21954.926010.36494853.1301°0.60000.40002.85008.122514.82251由下列近似公式计算得%=烏釜 n=6.6072 佥612=621=］冷 ds2 釜丫刃=6.38%碁622 弍罟 ds 題歆;沪=11.0240 佥利用误差校核公式，有△11+2612+&22=30.4090——EI。A響 S 診（1+200.409唸相对误差为△=0.计算结果...
