B —— 洞室开挖宽度（m）； H —— 洞室开挖高度（m）； h —— 为洞顶覆盖层厚度（m）； b1 —— 洞室等效半宽（m）；
ε —— 垂直压力折减系数，中间计算结果，用户可修改。
注意： 计算公式（4.2.4-22）适用条件为h≤b1/K，φ<300。
4.2.5 地震作用
计算由地震波传播引起的轴向应力、剪切应力、弯曲应力采用《水工建筑物抗震设计规范》（SL203－97）中下式：
（4.2.5-1）
（4.2.5-2）
（4.2.5-3）
（4.2.5-4）
式中：
围岩的压缩波波速的标准值（m/s）； vp ――
围岩的剪切波波速的标准值（m/s）； vs ――
衬砌材料动态弹性模量标准值（MPa）； E ――
衬砌材料动态剪变模量标准值（MPa）； G ―― r0 ―― 隧洞截面等效半径标准值（m）； ah ―― 水平向设计地震加速度代表值； Tg ―― 场地特征周期（s）； μ ―― 泊松比，由《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）或《水工混凝土结
构设计规范》（SL/T 191-96）给出。
σN ―― 衬砌截面轴向应力代表值（kPa）； σV ―― 衬砌截面剪切应力代表值（kPa）； σM ―― 衬砌截面弯曲应力代表值（kPa），截面弯曲应力按下图分布。
图4.2.5-1 截面弯曲应力分布示意图
地震作用下由地震波传播引起的轴向力N，剪切力V，弯矩M按下式计算：
（4.2.5-5）
（4.2.5-6）
（4.2.5-7）
式中：
由地震波传播引起的衬砌截面轴向力（kN）； N ――
由地震波传播引起的衬砌截面剪切力（kN）； V ――
由地震波传播引起的衬砌截面剪切力（kN·m）； M ――
截面面积（m2），截面宽度取单位长； A ―― h ―― 截面厚度（m）；
4.3 荷载组合
1. 《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010） 承载能力极限状态：
基本组合值（组合后的荷载设计值）：
（4.3-1）
正常使用极限状态：
标准组合值（组合后的荷载标准值）：
（4.3-2）
2. 《水工混凝土结构设计规范》（SL 191-2008）
承载能力极限状态：
基本组合值（组合后的荷载设计值）：
（4.3-3）
正常使用极限状态：
短期组合值（组合后的荷载标准值）：
（4.3-4）
式中：
Qik —— 第i个荷载标准值（包括恒载标准值、活载标准值），由用户交互；
γ01 —— 承载能力极限状态的结构重要性系数，由用户交互； γ02 —— 正常使用极限状态的结构重要性系数，由用户交互； γi —— 第i个荷载的分项系数，由用户交互；
ψ —— 设计状况系数，对应于持久状况、短暂状况、偶然状况，可分别取1.0、 0.95、0.85，由用户交互。
4.4 内力计算
4.4.1 基本方程的推导
衬砌的微分段ds上作用有切向荷载qt和径向荷载qn，其内力和变位的符号规定如下图所示，即轴向力T以拉为正、剪力Q以绕计算截面逆时针转动为正、弯矩M以内边受拉为正、法向位移v以外法向为正、切向位移u以面向外法向向右为正、转角位移以逆时针转动为正。
图4.4-1 微分段内力示意图
假设弹性抗力与衬砌表面外法向方向的位移成正比。根据微分段上的静力平衡和变形协调条件（略去高级微量），可得到下列方程组
（4.4-1）
考虑始端和终端的边界条件，写成矩阵形式为：
（4.4-2）
略去剪力位移项，并将位移u、v、ψ乘弹性模量E（输出计算结果时，再除以E），则X、A、P矩阵：
式中：
T —— 衬砌计算截面的轴向力（kN），以拉为正；
Q —— 衬砌计算截面的剪力（kN），以逆时针转动为正； M —— 衬砌计算截面的弯矩（kN-m），以内边受拉为正； U’ —— 等于Eu； V’ —— 等于Ev； ψ‘ —— 等于Eψ；
u —— 衬砌计算截面的切向位移（m）； v —— 衬砌计算截面的法向位移（m）； ψ —— 衬砌计算截面的转角位移（弧度）；
qt —— 衬砌计算截面的切向荷载强度（kN/m）； qn —— 衬砌计算截面的法向荷载强度（kN/m）； F —— 衬砌计算截面的的截面积（m2）； J —— 衬砌计算截面的的惯性矩（m4）； E —— 衬砌材料的弹性模量（MPa）； K —— 围岩的弹性抗力系数（MN／m3）； β —— 衬砌计算截面处的拱轴曲率；
H —— 抗力分布参数；当h=1，v>0有弹性抗力；h=0，当v<0无弹性抗力； C —— 计算起点的边界矩阵； D —— 计算终点的边界矩阵。
C、D有以下几种情况：
１．对称点：Q = 0，u = 0，ψ = 0，边界阵为：
2．铰支点：M = 0，u = 0，v = 0，边界阵为：
3．固定端：u = 0，v = 0，ψ = 0，边界阵为：
4．弹性固端：T = KdnU，M = KJnψ，Q = 0，边界阵为：
dn —— 支端厚度（m）； Jn —— 支端截面惯性矩（m4）。
4.4.2 龙格－库塔法求数值解
4.4.2.1 求X
解题时采用逐步近似的弹性抗力分布。即首先假定各点没有围岩抗力的作用，当某一点计算出的位移方向与假定的抗力分布不一致时，重新假定该点为有抗力作用，继续计算，这样反复假定抗力作用情况，直到假定的抗力分布与计算的位移方向一致。这样每次求解时，A阵中的h为已知，方程组变为线性方程组。采用龙格-库塔法解微分方程组，具体如下：