地下结构抗震--西南交大第六章--地震力

(2)水平地震力，作用于计算土柱质心。 (3)侧压力增量
2．一般浅埋隧道洞顶地面平缓，用α＝0以及Hv＝h1 ＝h2，代入前几式，即可得到各项土压力计算数据。
3．按F1、F2及△e计算的衬砌结构内力，与非地震时 衬砌结构内力叠加，即为地震时的衬砌结构内力。 4．明洞洞顶填土水平地震力F2′=ηcKhmign计算，式中 mi为分块衬砌上的填土质量。
二、地震力作用引起的荷载
1．水平地震力 (1)衬砌自重的水平地震力 为简化计算，拱圈自重水平地震力视为沿衬砌高度均 匀分布。边墙部分视其形状而定，若断面变化不大，可按 全墙高度均匀分布；若变化较大，则可按梯形或台阶形分 布。作用点在结构质心处。 (2)洞顶土柱的水平地震力 a.洞口、浅埋或傍山偏压地段应按洞顶地层柱质量计 算，作用点在土柱质心处。 b.明洞顶部填土水平地震力，作用点在填土质心处。 2．侧向土压力增量 (1)隧道两侧侧向土压力增量均按φg-θ计算(φg为计 算摩擦角)，作用方向均为地震波传播方向。
第二节 地震力分类及计算
一、衬砌自重水平地震力(F1)
1．曲墙式衬砌 式中 F1——衬砌水平地震力，kN／m； mi——衬砌质量的一半，t。 H——衬砌总高度，m。 ηc、Kh、gn意义同前。 2．直墙式衬砌及明洞
二、洞顶土柱水平地震力与侧压力增量
1．傍山偏压隧道 (1)垂直土压力 偏压分布图形与地面坡—致。
2．竖向梁 一端固定，梁跨长等于衬砌的高度，负有相当于半 个跨度衬砌的地震力所产生的均布荷载F4，而在自由端负 有一集中力P。
式中 B——衬砌宽度，m； mi——衬砌质量的 一半，t； H——衬砌高度，m； l——洞口一个环节衬砌长度，m； 其它符号意义同前。
第六章 地震力
源自文库第一节 计算假定
一、 当地震发生时，建筑物受到一种惯性力的作用， 这种由地震引起的惯性力称为地震力。建筑物在抗震验算 时，一般只计算水平地震力的作用。对隧道的水平地震力 应考虑以下两种情况： 1．水平地震力的方向横交隧道纵轴，隧道洞口、浅 埋、偏压地段及明洞应考虑此种地震力的作用，并以不利 于结构受力为原则选取地震力的作用方向。 2．水平地震力的方向沿隧道纵轴，仅在洞门及洞口 一个环节衬砌考虑此种地震力的作用。 地震力的作用系短暂的、偶然性的，按特殊荷载考虑。
三、围岩弹性抗力
地震作用下围岩弹性抗力的计算与非地震时相同。
四、纵向水平地震力
取洞口一个环节衬砌来计算，在衬砌任一截面内的 弯矩可采用下述两个简图所确定的弯矩之和。 1. 水平梁 两端固定，跨长等于衬砌的跨度，全长负有均布的 地震荷载F3。
式中 mi——计算土柱质量， t； l ——洞口一个环节衬 砌长度，m； 其它符号意义同前。
(2)明洞侧向土压力增量以地震波从最不利方向传来 进行计算，一般内侧(即山侧)按φg-θ计算，外侧(即河 侧)按φg+θ计算。 3．地震作用下围岩弹性抗力 弹性抗力的计算假定和计算方法与非地震区相同。抗 力作用范围宜根据荷载作用与衬砌的变形经计算确定。为 简化计，抗力作用方向可假定为水平方向，计算时不考虑 衬砌与围岩间的粘结作用。 4．地震时坍塌及落石冲击力 洞顶填土同拱形明洞中的有关要求。靠山侧设计填土 坡度可适当放陡，设计填土坡与实际填土坡之差作为地震 时坍塌储备。一般情况下可不考虑落石的冲击力，如需检 算冲击力时，只计洞顶实际填土重力(不包括坍方堆积土 石重力)。落石冲击力的计算，可通过现场量测或有关计 算验证。