Файл: Фотиева, Н. Н. Расчет обделок тоннелей некругового поперечного сечения.pdf

В табл. 4.10—4.12 приведены значения полных напря­ жений на внешнем и внутреннем контуре обделки в зави­ симости от другого геометрического параметра обделки — отношения высоты внутреннего контура сечения (до пят свода) к его пролету hl2b (при а = 120°, EJE0 = 1,25

и vx = v0 = 0,3).

Т а б л и ц а 4.10

Радиальные напряжения о^0/уЯ(1—/ ) на контакте обделки с массивом

h/2b

Как следует из табл. 4.10, напряжения Ор0 с увеличе­ нием высоты выработки растут в районе свода, включая пяты, в окрестности угловых точек контура сечения и в се­ редине лотка, в середине же боковых стенок падают.

Из табл. 4.11 видно, что нормальные тангенциальные напряжения на внешнем контуре сечения обделки с увели­ чением высоты выработки растут в шелыге свода; в середине лотка и в окрестности угловых точек контура они остаются практически постоянными, в районе же пят свода и в сере­ дине боковых стенок обделки они падают.

Табл. 4.12 показывает, что нормальные тангенциальные напряжения на внутреннем контуре сечения обделки с уве­ личением высоты выработки возрастают в шелыге свода

142

и уменьшаются в остальной части обделки, начиная с пят свода.

Из табл. 4.13, в которой приведены значения касатель­ ных напряжений на контакте обделки с массивом, видно, что с увеличением высоты выработки касательные напря­ жения в характерных точках уменьшаются по абсолютной величине, за исключением середины боковых стенок, где они сначала увеличиваются, а затем уменьшаются.

143

Т а б л и ц а 4.15

Нормальные тангенциальные напряжения Oq'V yН ( 1 —/ ) на внешнем контуре

EJEa

В табл. 4.14—4.16 приведены значения полных напря­ жений на внешнем и внутреннем контуре сечения обделки

взависимости от величины отношения ЕХ!Е0 (при а —

—120°, hi2 b = 1,2, Vj = v0 = 0,3 и, следовательно,

коэффициенте бокового давления породы £ — 0,4286).

Т а б л и ц а 4.16

Нормальные тангенциальные напряжения 0 0 1>/тЛг( 1 —/ ) на внутреннем контуре

Как видно из табл. 4.14—4.16, напряжения в обделке увеличиваются по абсолютной величине с увеличением от­ ношения ЕХ!Е0, что вполне естественно, так как при этом

144

возрастает жесткость обделки и уменьшается ее податли­ вость.

Втабл. 4.17 даны значения касательных напряжений

взависимости от величины отношения E J E 0.

Тоннели коробового очертания

На рис. 18—20 даны эпюры напряжений обделок тон­ нелей коробового очертания для трех вариантов попереч­ ного сечения. Кривыми 7 показаны эпюры распределения

радиальных напряжений ОрП/уЯ(1 — /) на линии контакта обделки с массивом, кривыми 2 и 3 — соответственно эпюры

нормальных тангенциальных напряжений а^|)/уЯ(1 — /) на внешних и внутренних контурах сечений обделок. Рас­ четы производили при EJEq = 1,25 и vx = v0 = 0,3.

С целью изучения влияния отношения Ег/Е0 на напря­ женное состояние обделок коробового очертания рассмот­ рен ряд примеров для сечения, изображенного на рис. 19. Значения полных напряжений в характерных точках внеш­ него и внутреннего контура даны в табл. 4.18—4.20.

Как видно из табл. 4.18—4.20, увеличение отношения Ег/Е0, т. е. относительной жесткости обделки, влечет за собой увеличение в ней напряжений, возникающих от дей­ ствия собственного веса окружающей породы.

Данные табл. 4.21 показывают, что касательные напря­ жения на контакте обделки с массивом горных пород с уве­ личением отношения Ег!Е0 увеличиваются по абсолютной величине всюду, за исключением середины боковых стенок, где они уменьшаются.

145

Рис. 18

146

Касательные напряжения т£д)/Т#(1—/ ) на контакте обделки

смассивом

ЕР Е о

Тоннели эллиптической формы

Исследовалась зависимость напряженного состояния обделок, имеющих форму эллиптического кольца, от гео­ метрических параметров обделки — отношения полуосей внутреннего контура Я = alb и относительной толщины обделки е = ЫЬ, а также от величины отношения £УНе­

характерные эпюры распределения напряжений даны на рис. 21. Вычисления производились при Я = 1,5; е = = 0,3; EJEo = 1,25; vx = v0 = 0,3. Кривой 1 показана

эпюра нормальных контактных напряжений Пр1)/уЯ(1 — /);

147