沉管隧道结构设计.pptx

1、沉管隧道沉管隧道结结构构设设计计概述沉管隧道沉管隧道设计设计涉及面广，涉及面广，设计设计内容多，内容多，设计质设计质量直接影响隧道的施量直接影响隧道的施工工 和使用。因此和使用。因此设计设计指指导导思想思想必必须须考考虑虑先先进进性、合理性、安全性及性、合理性、安全性及经济经济性等性等。结结构构设计设计浮力浮力设计设计结结构所受荷构所受荷载载结结构分析与配筋构分析与配筋预应预应力的力的应应用用结结构构设计设计浮力浮力设计设计结结构所受荷构所受荷载载结结构分析与配筋构分析与配筋预应预应力的力的应应用用结结构构设计设计浮力浮力设计设计结结构所受荷构所受荷载载结结构分析与配筋构分析与配筋预应预应力的

2、力的应应用用1.1.确定管段确定管段长长度的主要因度的主要因素素(1)(1)经济经济条条件件(2)(2)航道条航道条件件(3)(3)纵纵断面形断面形状状(4)(4)管段形管段形状状(5)(5)管段及其他的施工条管段及其他的施工条件件(6)(6)轴轴向向应应力力2.2.管段管段长长度度每每节节管段管段长长度度为为6060140m140m，一般，一般为为100m100m左右左右。目前已目前已经经制作的最制作的最长长管段是在管段是在赫姆赫姆(Hem)(Hem)铁铁路隧道路隧道中采用的中采用的，长长度度为为268m268m。结结构构设计设计浮力浮力设计设计结结构所受荷构所受荷载载结结构分析与配筋构分析

3、与配筋预应预应力的力的应应用用图 8-4管段干舷与反馈力矩h结结构构设计设计浮力浮力设计设计结结构所受荷构所受荷载载结结构分析与配筋构分析与配筋预应预应力的力的应应用用结结构构设计设计浮力浮力设计设计结结构所受荷构所受荷载载结结构分析与配筋构分析与配筋预应预应力的力的应应用用1.1.干干舷舷一一般般矩矩形形断断面面的的管管段段，干干舷舷高高度度为为101025cm25cm；如如果果管管段段在在波波浪浪较较 大的水中浮运，大的水中浮运，则则干舷要保持在干舷要保持在151525cm25cm。干干舷舷高高度度不不宜宜过过小小，否否则则稳稳定定性性差差。但但亦亦不不宜宜过过大大，干干舷舷过过大大就就

4、不不经济经济。在在极极个个别别的的情情况况下下，由由于于沉沉管管的的结结构构厚厚度度较较大大，无无法法自自浮浮，即即没没 有有干干舷舷时时，则则必必须须在在顶顶部部设设置置浮浮筒筒助助浮浮，或或在在管管段段上上设设置置钢钢围围堰堰，以以产产 生必要的干舷生必要的干舷。名名称称管段外管段外包包 宽宽度度管段外包高管段外包高度度管段管段长长度度顶顶、底板厚、底板厚度度内孔内孔净净宽宽内孔内孔净净高高外外墙墙、内、内墙墙 厚厚度度允允许误许误差差+5-10mm+5-10mm+30-30mm+0-5mm+0+10mm+0+5mm+0-10mm1.1.干干舷舷制作管段制作管段时时，其制作允其制作允许误许

5、误差差见见表表。在在进进行浮力行浮力设计时设计时，应应按最大的混凝土容重，最大的混凝土体按最大的混凝土容重，最大的混凝土体积积 和最小的河水比重来和最小的河水比重来计计算干舷算干舷。管段制作尺寸允管段制作尺寸允许误许误差差表表结结构构设计设计浮力浮力设计设计结结构所受荷构所受荷载载结结构分析与配筋构分析与配筋预应预应力的力的应应用用管体重量管体所占空间wmax抗浮安全系数结结构构设计设计浮力浮力设计设计结结构所受荷构所受荷载载结结构分析与配筋构分析与配筋预应预应力的力的应应用用结结构构设计设计浮力浮力设计设计结结构所受荷构所受荷载载结结构分析与配筋构分析与配筋预应预应力的力的应应用用结结构构设

6、计设计浮力浮力设计设计结结构所受荷构所受荷载载结结构分析与配筋构分析与配筋预应预应力的力的应应用用结结构构设计设计浮力浮力设计设计结结构所受荷构所受荷载载结结构分析与配筋构分析与配筋预应预应力的力的应应用用结结构构设计设计浮力浮力设计设计结结构所受荷构所受荷载载结结构分析与配筋构分析与配筋预应预应力的力的应应用用7.7.沉船荷沉船荷载载是是指指船船只只因因失失事事后后恰恰巧巧沉沉在在隧隧道道顶顶上上的的所所产产生生的的一一种种特特殊殊荷荷载载，不不 能能作作统统一一规规定定。因因发发生生的的概概率率极极小小，近近年年来来对对计计算算这这项项荷荷载载的的必必要要性性，已已 有不同的看法有不同的看

7、法。结结构构设计设计浮力浮力设计设计结结构所受荷构所受荷载载结结构分析与配筋构分析与配筋预应预应力的力的应应用用9.9.混凝土收混凝土收缩缩影影响响系由施工系由施工缝缝两两侧侧不同不同龄龄期混凝土的收期混凝土的收缩缩差所引起，差所引起，因而因而应应按初步按初步的的 施工施工计计划，划，规规定定龄龄期差并期差并设设定收定收缩缩差差。10.10.温度温度应应力力变变温影响主要由沉管外壁的内外温影响主要由沉管外壁的内外侧侧温差所引起。温差所引起。沉管四壁外沉管四壁外侧侧壁壁面面 温度也可温度也可视视作四季恒温。沉管内作四季恒温。沉管内侧侧的壁面温度和通的壁面温度和通风风有关有关。11.11.施工荷施

8、工荷载载指浮运指浮运阶阶段段产产生的荷生的荷载载，通常通常为为非均匀性的。主要是端封非均匀性的。主要是端封墙墙、定、定位位 塔、塔、压载压载等重量。等重量。在在进进行浮力行浮力设计时设计时，应应予以考予以考虑虑。荷荷载载分分析析沉管构件尺度假沉管构件尺度假定定 浮力浮力设设计计内力分内力分析析尺度修尺度修正正 内力复内力复核核确定构件尺确定构件尺寸寸 配筋配筋设设计计结结构构设计设计浮力浮力设计设计结结构所受荷构所受荷载载结结构分析与配筋构分析与配筋预应预应力的力的应应用用结结构构设计设计浮力浮力设计设计结结构所受荷构所受荷载载结结构分析与配筋构分析与配筋预应预应力的力的应应用用结结构构设计设

9、计浮力浮力设计设计结结构所受荷构所受荷载载结结构分析与配筋构分析与配筋预应预应力的力的应应用用3.3.配配筋筋截面和配筋截面和配筋设计设计遵照遵照现现行的行的混凝土混凝土结结构构设计规设计规范范进进行行。沉管隧道沉管隧道结结构构应应采用采用C35C35以上的混凝土材料。以上的混凝土材料。采用采用较较高的高的强强度度标标号号，主要是主要是为为了抗剪的需要了抗剪的需要。沉管沉管结结构的构的纵纵向向钢钢筋配筋率，一般不筋配筋率，一般不应应少于少于0.25%0.25%。沉管沉管结结构在外防水构在外防水层层保保护护下的下的最大容最大容许许裂裂缝宽缝宽度度为为0.150.150.2mm0.2mm，因因此不宜采用此不宜采用级级或或级级以上的以上的钢钢筋。筋。钢钢筋的容筋的容许应许应力一般限于力一般限于135135160160MPa。结结构构设计设计浮力浮力设计设计结结构所受荷构所受荷载载结结构分析与配筋构分析与配筋预应预应力的力的应应用用