Đang tải... (xem toàn văn)
Tổ hợp tải trọng: cơ bản, bổ sung, và đặc biệt.Tổ hợp tải trọng cơ bản bao gồm: tải trọng bản thân, áp lực đất đá, áp lực thủy tĩnh, và hoạt tải của phương tiệnTổ hợp tải trọng bổ sung: bao gồm tổ hợp tĩnh tải cơ bản và thêm các tải trọng tức thời trong quá trình xây dựng (bơm vữa, áp lực gió, trọng lượng của máy móc,..) hoặc khi vận hành (co ngót bê tông, dao động nhiệt độ) Tải trọng đặc biệt: bao gồm các tải trọng cơ bản và tải trọng do động đất hoặc va chạm
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH HỌC PHẦN HẦM ĐƯỜNG SẮT METRO MÃ HỌC PHẦN: 097040 CHƯƠNG V TÍNH TỐN KẾT CẤU VỎ HẦM TP HCM - 2020 HẦM ĐƯỜNG SẮT CHƯƠNG TÍNH TỐN KẾT CẤU VỎ HẦM 5.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU VỎ HẦM 5.2 NỀN ĐÀN HỒI 5.3 TÍNH VỊM BÊ TƠNG TRÊN NỀN ĐÀN HỒI 5.4 TÍNH TỐN VỎ HẦM THEO SƠ ĐỒ TƯỜNG CỨNG-VỊM MỀM 5.5 TÍNH TỐN VỎ HẦM THEO SƠ ĐỒ TƯỜNG MỀM 5.6 TÍNH TOÁN VỎ HẦM TƯỜNG CONG THEO PHƯƠNG PHÁP THANH HẦM ĐƯỜNG SẮT 5.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN VỎ HẦM Tổ hợp tải trọng: bản, bổ sung, đặc biệt Tổ hợp tải trọng bao gồm: tải trọng thân, áp lực đất đá, áp lực thủy tĩnh, hoạt tải phương tiện Tổ hợp tải trọng bổ sung: bao gồm tổ hợp tĩnh tải thêm tải trọng tức thời trình xây dựng (bơm vữa, áp lực gió, trọng lượng máy móc, ) vận hành (co ngót bê tông, dao động nhiệt độ) Tải trọng đặc biệt: bao gồm tải trọng tải trọng động đất va chạm HẦM ĐƯỜNG SẮT 5.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN VỎ HẦM HẦM ĐƯỜNG SẮT 5.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN VỎ HẦM •(1) Hoạt tải- theo tiêu chuẩn ứng với vị trí cụ thể (2)- Áp lực đất theo phương thẳng đứng (3) – Áp lực nước theo phương thẳng đứng (4)- Phụ tải theo phương thẳng đứng (5) – Áp lực nước theo phương ngang (6) – Áp lực đất theo phương ngang (7) – Phụ tải theo phương ngang (8) – Áp lực nước theo phương thẳng đứng HẦM ĐƯỜNG SẮT 5.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN VỎ HẦM •- Trọng lượng riêng trạng thái khô đất - Trọng lượng riêng đẩy đất - chiều cao đất đắp phía hầm - Chiều cao kết cấu hầm - Hệ số áp lực ngang đất - Giá trị phụ tải HẦM ĐƯỜNG SẮT 5.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN VỎ HẦM •Tải trọng thân: ; Áp lực đất đá tính theo ngun tắc vịm phá hủy; Trong đó: - nhịp vịm phá hủy - hệ số kiên cố đất đá, xác định theo phân cấp Gs M.N.Prơtơđiacơmơp - trọng lượng riêng trung bình đất đá Đối với đất có lỗ rỗng: - số lỗ rỗng; HẦM ĐƯỜNG SẮT 5.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN VỎ HẦM •Áp lực hơng: - Phân loại đất đá theo hệ số kiên cố HẦM ĐƯỜNG SẮT 5.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN VỎ HẦM HẦM ĐƯỜNG SẮT 5.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN VỎ HẦM •Áp lực đất đá yếu tính theo cột đất: Áp lực hơng: Trong đó: - góc nội ma sát tiêu chuẩn Áp lực thủy tĩnh: HẦM ĐƯỜNG SẮT 5.2 NỀN ĐÀN HỒI Vỏ hầm sau thi công bơm vữa xi măng với áp suất 0,5 mPa để tạo vỏ hầm làm việc đồng thời với môi trường đất đá xung quanh Dưới tác dụng tải trọng, vỏ hầm biến dạng với mơi trường đất, mơi trường đất tác dụng đàn hồi làm giảm biến dạng, ứng suất kết cấu tăng khả chịu lực cho kết cấu HẦM ĐƯỜNG SẮT 5.2 NỀN ĐÀN HỒI •Hệ số mơi trường: Trong đó: - modul biến dạng hệ số nở hơng - bán kính vỏ hầm Hệ số xác định phương pháp thực nghiệm HẦM ĐƯỜNG SẮT 5.3 TÍNH VỊM BÊ TƠNG TRÊN NỀN ĐÀN HỒI Sơ đồ tính tốn phụ thuộc vào đặc trưng kết cấu, môi trường đất đá điều kiện làm việc Sơ đồ vỏ hầm đơn giản vòm tựa lên tường hang đào Dưới tác dụng tải trọng, vịm hầm biến dạng tách khỏi liên kết với môi trường đất đá phía HẦM ĐƯỜNG SẮT 5.4 TÍNH VỎ HẦM THEO SƠ ĐỒ TƯỜNG CỨNG VỊM MỀM •Khi vịm nằm mơi trường đất yếu, tường có độ cứng lớn Biến dạng tường bỏ qua Sơ đồ tính tốn thay hình Momen phân bố Trong đó: - ứng suất tiếp tuyến dọc mặt tường - bề dày tường HẦM ĐƯỜNG SẮT 5.5 TÍNH VỎ HẦM THEO SƠ ĐỒ TƯỜNG MỀM Khi vòm tường kết cấu liền khối nằm môi trường đất đá có tính chất gần giống độ cứng kết cấu khơng chênh lệch nhiều, tính tốn hệ mơi trường đàn hồi HẦM ĐƯỜNG SẮT 5.6 TÍNH TỐN VỎ HẦM THEO PHƯƠNG PHÁP THANH Các giả sử: Kết cấu vỏ hầm thay gấp khúc; Độ cứng thay đổi vỏ hầm thay bước nhảy với đa giác có độ cứng khơng đổi; Tải trọng phân bố tác dụng lên vỏ hầm thay tải tập trung đặt vào nút đa giác; •Mơi trường đàn hồi thay gối đàn hồi đặt đỉnh đa giác vng góc với mặt phẳng ngồi vỏ hầm Góc thay đổi từ độ tạo thành vùng khơng có phản lực HẦM ĐƯỜNG SẮT 5.6 TÍNH TỐN VỎ HẦM THEO PHƯƠNG PHÁP THANH Tính theo phương pháp lực: •Trong đó: và - chuyển vị momen đơn vị nút tải trọng gây nút HẦM ĐƯỜNG SẮT 5.6 TÍNH TỐN VỎ HẦM THEO PHƯƠNG PHÁP THANH HẦM ĐƯỜNG SẮT 5.7 KIỂM TRA CƯỜNG ĐỘ VỎ HẦM ĐÚC LIỀN KHỐI Đặc tính bê tơng: Trạng thái làm việc Chịu nén Chịu uốn Chịu kéo Ký tự Cường độ tính tốn, kg/сm2 của bê tông với mác 200 250 300 70 90 6,4 90 115 8,1 115 140 9,5 •Đối với cấu kiện vỏ hầm nằm thẳng đứng (tường), tính tốn nhân thêm hệ số làm việc 0,85 vào HẦM ĐƯỜNG SẮT KIỂM TRA CƯỜNG ĐỘ VỎ HẦM ĐÚC LIỀN KHỐI •TH1: độ lệch tâm nhỏ (), tiết diện chịu nén giá trị nội lực giới hạn bằng: - hệ số làm việc TH2: độ lệch tâm lớn (), tiết diện xuất ứng suất kéo Khi bê tơng bị phá hủy biên vùng kéo, nội lực giới hạn: HẦM ĐƯỜNG SẮT ...CHƯƠNG TÍNH TỐN KẾT CẤU VỎ HẦM 5.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU VỎ HẦM 5.2 NỀN ĐÀN HỒI 5.3 TÍNH VỊM BÊ TƠNG TRÊN NỀN ĐÀN HỒI 5.4 TÍNH TỐN VỎ HẦM THEO SƠ ĐỒ TƯỜNG CỨNG-VỊM MỀM 5.5 TÍNH TỐN VỎ HẦM... bề dày tường HẦM ĐƯỜNG SẮT 5.5 TÍNH VỎ HẦM THEO SƠ ĐỒ TƯỜNG MỀM Khi vòm tường kết cấu liền khối nằm mơi trường đất đá có tính chất gần giống độ cứng kết cấu không chênh lệch nhiều, tính tốn hệ... nhiều, tính tốn hệ mơi trường đàn hồi HẦM ĐƯỜNG SẮT 5.6 TÍNH TỐN VỎ HẦM THEO PHƯƠNG PHÁP THANH Các giả sử: Kết cấu vỏ hầm thay gấp khúc; Độ cứng thay đổi vỏ hầm thay bước nhảy với đa giác có độ