§ 38. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЙ ПЯТОВЫХ СЕЧЕНИЙ СВОДА И УСИЛИЙ В СЕЧЕНИЯХ ВЕРТИКАЛЬНОЙ СТЕНЫ (ч. 2)

Гибкие стены. Смещения верхнего сечения стены, приведенная длина которой λ > 1 (рис. 91, а, б, в), могут быть определены по формулам:

(83)

где S — характеристика жесткости балки на упругом основании;

A1, A2 и А3 — гиперболо-тригонометрические функции параметра λ = l/S (табл. 14).

Смещения верхнего сечения гибкой вертикальной стены
Рис. 91. Смещения верхнего сечения гибкой вертикальной стены

При вычислении смещений γр и uр, вызванных действием нагрузок, приложенных к полусводу и стене (рис. 90, г), следует учитывать эксцентриситет ε, существующий между осями свода и стены (см. рис. 79). При плавном переходе свода в стены ε = 0.

(84)

где Маp, Наp и Vap — усилия от нагрузок в опорном сечении полусвода.

Последние члены формул (84) γm и um (рис. 91, д) учитывают смещения верхнего сечения стены от равномерно распределенной моментной нагрузки, вызванной напряжениями τ сцепления, приложенными с эксцентриситетом h/2 относительно оси стены:

(85)

где A4 и А5 — функции параметра λ = l/S (см. табл. 14),

; ,

где q — вертикальная нагрузка от горного давления;

b — пролет выработки.

Усилия и упругий отпор породы в сечениях стены определяют как в балке на упругом основании, начальные параметры которой известны. К ним относятся:

силы, передающиеся со свода (см. рис. 91, а):

(86)

полные смещения верхнего сечения стены:

(87)

Таблица 14

Значения функций А

λ A1 A2 А3 А4 A5   λ A1 A2 А3 А4 A5
1,00 3,370 3,104 2,019 3,021 1,502   1,95 1,092 1,157 1,154 0,869 0,787
1,05 2,980 2,836 1,927 2,745 1,431   2,00 1,076 1,134 1,138 0,835 0,769
1,10 2,660 2,605 1,843 2,505 1,367   2,05 1,063 1,114 1,122 0,803 0,752
1,15 2,397 2,406 1,768 2,297 1,308   2,10 1,052 1,097 1,108 0,773 0,736
1,20 2,178 2,232 1,699 2,114 1,254   2,15 1,043 1,081 1,096 0,746 0,721
1,25 1,996 2,081 1,637 1,953 1,205   2,20 1,035 1,068 1,084 0,722 0,707
1,30 1,843 1,949 1,580 1,811 1,159   2,25 1,029 1,057 1,074 0,699 0,693
1,35 1,714 1,833 1,527 1,685 1,117   2,30 1,023 1,047 1,065 0,678 0,680
1,40 1,606 1,731 1,480 1,572 1,078   2,35 1,019 1,038 1,057 0,659 0,668
1,45 1,514 1,614 1,436 1,472 1,042   2,40 1,015 1,031 1,049 0,641 0,657
1,50 1,435 1,562 1,395 1,381 1,008   2,45 1,013 1,025 1,043 0,625 0,646
1,55 1,369 1,492 1,359 1,300 0,977   2,50 1,010 1,020 1,037 0,610 0,636
1,60 1,312 1,430 1,335 1,226 0,947   2,55 1,009 1,015 1,032 0,596 0,626
1,65 1,264 1,375 1,294 1,160 0,920   2,60 1,007 1,012 1,027 0,583 0,617
1,70 1,223 1,327 1,265 1,100 0,894   2,65 1,006 1,009 1,023 0,572 0,608
1,75 1,187 1,284 1,239 1,045 0,870   2,70 1,005 1,007 1,020 0,561 0,600
1,80 1,157 1,246 1,215 0,995 0,847   2,75 1,005 1,005 1,016 0,552 0,592
1,85 1,132 1,213 1,193 0,949 0,826   2,80 1,004 1,003 1,014 0,543 0,585
1,90 1,110 1,183 1,173 0,908 0,806              

Таблица 15

Значения функций у

φ y1 y2 y3 y4   φ y1 y2 y3 y4
0,00 0,000 0,000 0,000 1,000   1,55 2,249 2,415 2,509 0,051
0,05 0,003 0,000 0,100 1,000   1,60 2,375 2,646 2,507 –0,075
0,10 0,010 0,001 0,200 1,000   1,65 2,500 2,890 2,493 –0,214
0,15 0,023 0,002 0,300 1,000   1,70 2,624 3,146 2,464 –0,364
0,20 0,040 0,005 0,400 1,000   1,75 2,746 3,414 2,419 –0,528
0,25 0,063 0,010 0,500 0,999   1,80 2,865 3,695 2,358 –0,706
0,30 0,090 0,018 0,600 0,999   1,85 2,981 3,987 2,278 –0,898
0,35 0,123 0,029 0,700 0,998   1,90 3,093 4,291 2,178 –1,105
0,40 0,160 0,043 0,799 0,996   1,95 3,199 4,605 2,056 –1,327
0,45 0,202 0,061 0,899 0,993   2,00 3,298 4,930 1,912 –1,566
0,50 0,250 0,083 0,998 0,990   2,05 3,389 5,265 1,743 –1,821
0,55 0,302 0,111 1,097 0,985   2,10 3,472 5,608 1,547 –2,092
0,60 0,360 0,144 1,195 0,978   2,15 3,544 5,959 1,325 –2,381
0,65 0,422 0,183 1,292 0,971   2,20 3,604 6,316 1,070 –2,688
0,70 0,489 0,228 1,389 0,960   2,25 3,650 6,679 0,785 –3,013
0,75 0,561 0,281 1,484 0,947   2,30 3,682 7,046 0,467 –3,356
0,80 0,637 0,341 1,578 0,932   2,35 3,696 7,415 0,113 –3,718
0,85 0,718 0,408 1,670 0,913   2,40 3,692 7,784 –0,277 –4,098
0,90 0,804 0,485 1,761 0,891   2,45 3,668 8,152 –0,707 –4,496
0,95 0,894 0,569 1,848 0,865   2,50 3,621 8,517 –1,177 –4,913
1,00 0,989 0,664 1,934 0,834   2,55 3,549 8,876 –1,690 –5,348
1,05 1,088 0,767 2,015 0,798   2,60 3,451 9,226 –2,247 –5,800
1,10 1,190 0,881 2,093 0,757   2,65 3,324 9,565 –2,851 –6,270
1,15 1,297 1,005 2,166 0,710   2,70 3,165 9,890 –3,502 –6,757
1,20 1,407 1,141 2,235 0,656   2,75 2,973 10,197 –4,202 –7,259
1,25 1,520 1,287 2,297 0,596   2,80 2,744 10,483 –4,954 –7,776
1,30 1,637 1,445 2,353 0,527   2,85 2,477 10,747 –5,758 –8,307
1,35 1,755 1,614 2,402 0,451   2,90 2,168 10,977 –6,616 –8,847
1,40 1,877 1,796 2,442 0,365   2,95 1,814 11,177 –7,528 –9,404
1,45 1,980 1,990 2,475 0,271   3,00 1,414 11,338 –8,497 –9,967
1,50 2,124 2,196 2,497 0,166            

Для сечения на расстоянии х от верха стены:

(88)

где — вес 1 пог. м стены;

y1, y2, y3, y4 — гиперболо-тригонометрические функции параметра φ = x/l (табл. 15).

Волков В.П., Наумов С.Н., Пирожкова А.Н., Храпов В.Г. Тоннели и метрополитены