E.2 套管强度验算
E.2.1 钢套管管壁截面的最大组合折算应力应满足下列公式:
式中:
σθ——钢管管壁横截面最大环向应力(N/mm2);
σx——钢管管壁横截面最大纵向应力(N/mm2);
σ——钢管管壁的最大组合折算应力(N/mm2);
η——应力折算系数,取0.9;
f——钢材的强度设计值(N/mm2);
b0——管壁计算宽度(mm),取1000mm;
φ——弯矩折算系数,有水内压时取0.7,无内水压时取1.0;
φc——可变作用组合系数,取0.9;
t0——管壁计算厚(mm),使用期间试算时设计壁厚应扣除2mm,施工期间不扣除;
r0——管的计算半径(mm);
M——在作用组合作用下钢管管壁截面上的最大环向弯矩设计值(N·mm);
N——在作用组合作用下钢管管壁截面上的最大环向轴力设计值(N);
Ed——钢管管侧原状土的变形模量(N/mm2);
E0——钢管管材的弹性模量(N/mm2);
Kgm、Kvm、Kwm——分别为钢管管道自重、竖向土压力和管内水重作用下管壁截面的最大弯矩系数,分别取0.083、0.138、0.083;
D1——管道外直径(mm);
Qik——地面堆载或车载传递至管道顶压力的较大标准值;
vp——钢管管材泊松比,可取0.3;
a——钢管管材线膨胀系数;
△T——钢管的计算温差;
R1——钢管顶进施工变形形成的曲率半径(mm);
f1——顶进管道直线顶进允许偏差(mm),可按表E.2.1确定;
L1——出现偏差的最小间距(mm),视顶管直径和土质决定,一般可取50m。
表E.2.1 顶管管道直线顶进允许偏差(mm)
E.2.2 钢筋混凝土顶管管道在组合作用下,管道横截面的环向内力可按下列公式计算:
式中:
M——管道横截面上的最大弯矩设计值(N·mm/m);
r0——圆管的计算半径(mm),即自圆管中心至管壁中心的距离;
N——管道横截面上的轴力设计值(N/m);
Pi——作用在隧道上的第i项作用设计系数;
Kmi——弯矩系数,应根据作用类别取土的支撑角为120°,可按表E.2.2选用;
Kni——弯矩系数,应根据作用类别取土的支撑角为120°,可按表E.2.2选用。
表E.2.2 圆形刚性管弯矩系数
注:A-隧道底部;B-隧道顶部;E-隧道中部两侧。
- 上一节:E.1 管道允许顶力计算
- 下一节:E.3 套管稳定性验算