SDCAD4.0在水工隧洞衬砌内力与配筋计算中的应用

为克服传统结构力学在水工隧洞结构计算中的不足,采用边值法计算方法,引进专用水工隧洞结构计算软件SDCAD4.0,对输水隧洞在3种工况、不同荷载组合下进行内力及配筋计算,并与理正岩土程序6.5的计算结果相比较。结果表明,输水隧洞衬砌结构在外水压力的作用下,3种工况弯矩最大值均位于边墙与底板的交接处,底板的跨中弯矩也偏大;3种工况下隧洞在边墙和底板交接处出现较大的拉应力和压应力,抗剪力也很难满足要求;2种不同软件计算所得内力结果接近,但理正岩土程序6.5选筋结果偏大,选筋较为保守,SDCAD4.0软件在选筋上较为经济合理。

不良地质条件输水隧洞断面比选分析

为研究隧洞遇不良地质条件下满足水力条件、结构安全及投资经济等要求的最优断面,以某拟建的输水隧洞为例,选取城门洞型和马蹄形两种断面,采用边值法计算方法进行受力分析比较,结果表明:①同等条件下,马蹄形断面形式在开挖量、过流能力、净空比等方面优于城门洞型,并且水流衔接更好;②通过SDCAD计算得在不良地质条件下,马蹄形断面衬砌结构受力条件更好,在边墙与底板交接处应力小于城门洞型;③马蹄形断面在工程量及投资上比城门洞型断面少。最终提出马蹄形断面能够较好的适应不良地质条件,在水力断面、结构受力及经济上均优于城门洞型,建议在以后设计中应更好地推广马蹄形断面。

复杂地质条件下输水隧洞断面比选研究

为研究隧洞在遇复杂地质条件下出现的拱顶及边墙坍塌、涌水等不良地质问题,本文将城门洞型改为马蹄形断面,在同等条件下初步分析两种断面的开挖断面、净空比等水力条件,并采用边值法计算方法,引进专用水工隧洞结构计算软件SDCAD4.0,对两种断面输水隧洞在3种工况、不同荷载组合下的内力及变形情况进行计算,并进行受力分析比较,最后对两种断面主要工程量对应的工程投资进行比较,得出用马蹄形断面的代替原城门洞型设计断面,较好地解决了拱顶及边墙坍塌问题,能够较好的适应复杂地质情况下开挖及支护情况,加快施工进度,节省投资。因此,马蹄形断面能够较好的适应不良地质条件,在水力断面、结构受力及经济上均优于城门洞型,在以后设计中应更好地推广马蹄形断面形式隧洞。