4.3.2.5墙身截面偏心矩及强度验算 1、墙身截面偏心矩e e?M ?0.3B (4.7)
N式中: M——计算截面以上各力对截面形心力矩的代数之后; N——作用于截面以上垂直力之后。
M?Ex?(HHB?)?Ey??131.264?2?64.97?1.1?191.06KN?m 232N?G?EY?528?64.97?592.97KN?m 将数据代入墙身偏心矩E的公式,可得:
M191.06??0.322?0.3B?0.3?2.2?0.66m,计算结果满足要求。 N592.972、应力? e??????Nb(1?6e) b592.976?0.322(1??0.506Mpa???a??2.2Mpa (满足要求通过以上的验2.22.2算,说明洞门的尺寸合理。详图见设计图纸。
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第五章 隧道通风照明设计
5.1隧道通风设计
在隧道运营期间,隧道内保持良好的空气是行车安全的必要条件。为了有效降低隧道内有害气体与烟雾的浓度,保证司乘人员及洞内工作人员的身体健康,提高行车的安全性和舒适性,公路隧道应做好通风设计保证隧道良好通风。 南金隧道通风设计主要考虑以下因素:
(1)隧道长度及线形,南金隧道左线总长为697m。
(2)交通量:南金隧道为高速公路隧道,车流量大,为3210 辆/h,且主要为中型货车和小型客车。
(3)隧道内交通事故、火灾等非常情况。 (4)隧道工程造价的维修保养费用等。
根据《公路隧道通风照明规范》,本隧道通风应满足下列要求:
(1) 单向交通的隧道设计风速不宜大于10m/s,特殊情况下可取12 m/s,双向交通的隧道设计风速不应大于8 m/s,人车混合通行的隧道设计风速不应大于7 m/s。
(2)风机产生的噪声及隧道中废气的集中排放均应符合环保的有关规定。 (3)确定的通风方式在交通条件等发生改变时,应具有较高的稳定性,并能适应火灾工况下的通风要求。
(4)隧道运营通风的主流方向不应频繁变化。 (5)CO 允许浓度
正常状态:??290ppm;阻滞状态:??300ppm。 (6)通风方式的确定 右线隧道长度:697m;
交通量:3210辆/h,单向交通隧道;
LN?697?3210?2.238?106?2?106
故采用机械通风,纵向射流式通风方式。
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5.1.1需风量计算
南金隧道通风设计基本参数:
道路等级:高速公路,分离式单向双车道(计算单洞) 行车速度:80km/h 空气密度:??1.2kg/m3
隧道起止桩号、长度、纵坡和平均海拔高度:
左线桩号:K134+143~K134+8400,长697m;纵坡为-1.9%的下坡;隧道的平均海拔高度H=235m。
隧道断面面积:Ar?69.81m2 隧道当量直径:
Dr?4?车道空间断面面积4?69.81=?8.74m
同一面积的周边长31.95设计交通量:3210辆/h 交通量组成:
表5.1 交通量组成表
比例 小客车 大客车 小货车 中货车 大货车 拖挂车 合计 25.10% 14.40% 18.30% 23.10% 17.70% 1.40% 100% 小客车 806 462 587 742 568 45 3210 相应车型 806 231 294 371 284 15 2161 汽油车 100% 100% 50% 柴油车 100% 50% 100% 100% 隧道内夏季温度:tm?25?C
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5.1.1.1 CO排放量
① CO基准排放量: qco?0.01m3/辆km ② 考虑CO的车况系数为: fa?1.0
③ 根据规范,分别考虑工况车速80km/h,60km/h,40km/h,20km/h和10km/h(阻滞条件下)的速度修正系数fiv和车密度修正系数fd如表5.2所示:
表5.2 不同工况下的速度修正系数和车密度修正系数取值表
工况车速(km/h) 80 60 40 20 10 i=-1.9% 1.0 0.75 1.0 1 1.0 1.5 0.8 3 0.8 6 fd ④ 考虑CO的海拔高度修正系数:
fh?1.0
⑤ 考虑CO的车型系数如下表:
表5.3 考虑CO的车型系数表 汽油车 车型 各种柴油车 小客车 货车 旅行车、轻型中型货车 大型货车 fm 1 1 2.5 5 7 ⑥ 计算各工况下全隧道CO排放量:
QCOnn1??qco?fa?fd?fh?fiv?L??(Nm?fm) 63.6?10m?1?(Nm?1mfm)=(231+185+284+15+806)?1+2.5?186+5?294
=3456 当v=80km/h时
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QCO?1?0.01?1.0?0.75?1.0?1.0?697?3456
3.6?106 ?0.0050m3/s
其他工况车速下CO的排放量用同样的方法计算,得出计算结果如表5.4
表5.4 各工况车速下CO的排放量
工况车速(km/h) 380 60 0.0067 40 0.0100 20 0.0161 10 0.032 CO量(m/s) 0.0050 ⑦ 最大CO排放量:由上述计算可以看出,在工况车速为10km/h时,CO排放量最大,为QCO?0.032m3/s 5.1.1.2稀释CO的需风量
(1)稀释CO的需风量应按式(5.3)计算
①本隧道采用纵向是通风,CO设计浓度可按《公路隧道通风照明设计规范》查表3.3.2-1按中插入法计算再加上50ppm。设计隧道长度为697m,查表得
??ppm??300ppm。
② 隧道夏季设计温度tm=25℃,换算成绝对温度T=273+25=298K ③ 隧道大气压无实测值,按下式计算:
P?P0?eghRT?101325?e9.8?235287?298?104090.443kPa
④ 稀释CO的需风量:
Orep(CO)?QCO??p0T??106 pT0代入数值得:
Orep(CO)?(0.0321101325298)???106 300104090273 ?113.69m3/s 5.1.1.3烟雾排放量
(1)烟雾排放量应按式(5.4)计算
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