隧道拱形結構計算方法

1. 拱形面積公式是什麼

設AO=BO=R

小圓周長S1=2πa，小圓弧長s1=2πa/360×β=7

大圓周長S2=2π(a+5)，大圓弧長s2=2π(a+5)/360×β=10

解方程,得:a=35/3，β=540/(5π)，R=5+35/3=50/3

大圓扇形面積=πR²/360×β=250/3

小圓扇形面積=πa²/360×β=1225/30

陰影部分面積=大圓扇形面積-小圓扇形面積=250/3-1225/30=42.5

為三角形的高。

2. 拱形梁的長度是如何計算的

很高興，畢業那麼多年了還能做到這種題目。你可以畫個圓。然後在圓上標注高度2米(a)。跨度是6米(b)。跨度除以二就是3米。c假設圓的半徑是r。那麼我們得到公式(r-a)平方+（b/2）平方=r平方

有ab就可以得出r.你這個r就是（13/4）這個的平方根。然後，根據剛才的r-2,b/2,r這三邊算出那個夾角多少。夾角的2倍就是橋面弧度的夾角。現在又了夾角，有了r應該能算出長度了。具體的思路是這樣。角度是有表能差出來的。如果角度是F，那麼長度L=2πR*（F/360）=2π【(r-a)平方+（b/2）平方】平方根*（F/360）。我是笨辦法。很多公式都還給高中老師了，畢業十幾年了，數小學到高中畢業數學都是班上數一數二的。當年也是懶得背公式，但是掌握要領就行了。

3. 拱形隧道（鐵路，公路隧道）計算

我主要接觸的是公路隧道。 一般我計算大概工程量都是這樣做的。
拱部從開挖圓心點算。具體數為：開挖半徑+初支+預留變形量+二襯厚度
側牆為直牆，因設計有坡度你可分為1個或2個梯形計算。具體數圖紙上應該都有標注。也有小半徑側牆的。
設計仰拱的都是三心圓設計。你自己看看吧。
要是有 CAD圖紙那是最好，直接量就是。

4. 隧道半襯砌結構 內力計算基本方程為什麼加拱腳截面總彈性轉角

地下結構按構造形式分為拱形結構、圓形和矩形管狀結構、框架結構、薄殼結構、異形結構。地下結構所承受的荷載，按照作用特點及使用中可能出現的情況分為以下三類：即永久（主要）荷載、可變（附加）荷載和偶然（特殊）荷載。

拱形結構
1、 曲牆拱結構—採用假定抗力圖形法
該結構被簡化為主動荷載（垂直荷載大於側向荷載）及彈性抗力共同作用下，支承在彈性地基上的無鉸高拱。拱兩側彈性抗力按二次拋物線分布，最大抗力點為h點，值為σh。為了便於計算，可將基本結構分解為在主動外荷載和單位抗力（被動荷載）作用下的兩個基本圖式，分別計算出相應的截面內力和位移值，接著用迭加原理求出襯砌截面的總內力。具體步驟如下：
（1） 求出在主動荷載作用下襯砌截面的內力。
（2） 求在單位被動荷載（單位抗力）作用下截面i所產生的內力。
（3） 求最大抗力σh值。
（4） 求襯砌截面的總內力。
2、 直牆拱結構該方法將拱圈和邊牆分開計算，將拱圈處理為彈性固定在邊牆上的無鉸平拱，邊牆處理為擱置在彈性地基上的直梁，在拱腳和牆頂連接處應滿足力的平衡條件和變形連續條件。拱圈的彈性抗力的分布按「假定抗力圖形法」計算最大抗力點發生在牆頂。其值為σh。拱腳處抗力為σd，當Φ=75－90°時可把σd當作抗力最大值。邊牆底部視為彈性地基上的剛性梁，側面按其換算長度來確定為長梁（≥2.75），短梁（1—2.75），剛性梁（<1）。然後按初參數方程來計算牆頂截面位移及邊牆各截面的內力。拱圈襯砌截面的內力計算方法及步驟與曲牆式襯砌相同。

圓形結構
1、當整體式圓管結構修建在松軟的地層中，地層對結構的彈性抗力很小，故假定結構可自由變形。採用自由變形圓環法。
首先是荷載計算。包括環自重，豎向地層（單位寬）壓力，地層水平力（單位寬）,靜水壓，地基反力等。其次是內力計算，採用彈性中心法。由於結構及荷載對稱，拱頂切口處剪力為零，根據力的平衡及變形協同條件採用力法方程，可得圓環中任意截面的內力。
3、 假定抗力法
4、 襯砌結構在豎向荷載作用下，產生向地層方向的變形，從而引起彈性力。先假定圓管結構彈性抗力分布，然後通過豎向均布地層力作用下，圓環自重作用下，內水壓力作用下，外部靜水壓力作用下任意截面彎矩與軸力的計算公式。按查系數表法求得相應內力。

框架結構
框架結構是平面變形問題，沿縱向取單位寬度，按閉合框架計算其結構內力。首先確定頂板上荷載，底板上荷載及側壁的荷載。然後採用力矩分配法，迭代法或位移法求框架內力。
二、地層結構法把地下結構與地層作為一個受力變形的整體，按照連續介質力學原理來計算地下結構以及周圍地層的變形。不僅計算出襯砌結構的內力和變形，而且計算出周圍地層的應力。充分體現了周圍地層與地下結構的相互作用，但是由於周圍地層以及地層與結構相互作用模擬的復雜性，地層結構法目前尚處於發展階段。它包括如下內容：地層合理化模擬，結構模擬，施工過程模擬，以及施工過程中結構與周圍地層的相互作用，地層與結構相互作用的模擬等。
總之，地下結構的設計受到各種復雜因素的影響，經驗往往占據一定的位置。即使內力分析採用了比較嚴密的理論，其計算結果往往需要用經驗類比加以判斷和補充。我們在設計地下結構時只有同時進行多種設計方法的比較，才能做出較經濟合理的設計。