钢拱架内力计算
广福：钢拱架计算
广元市青川县广福沟桥工程建设项目广福沟桥钢拱架计算一、青川县广福沟桥两阶段施工图设计技术及施工拱架验算要求：1、施工设计技术指标：Lo=100钢筋混凝土拱箱及相应的钢拱架，fo=18.1818m, 失夸比fo/Lo=1/5.5，拱轴系数m=1.896 荷载标准：汽车为公路二级荷载;人群荷载：3.5kN/m,桥面净宽：净6m+2*0.75m(人行道）+2*0.3(栏杆),桥面总宽8.1m主拱圈: 主拱圈采用横向单箱四室,中间距1.25m,全宽6.7m的C40#钢筋砼悬链线箱形拱,拱轴系数m=1.896。
2、上部构造施工要点：全桥主拱圈底板、腹板、顶板均采用现浇，全桥主拱圈施工设计采用分环分段施工，实际施工采用分三环施工：主拱圈底板（交界处在底、腹板下倒角顶处）,高33cm、腹板（高114cm）、顶板(腹板上倒角底部+顶板）。
主拱圈底板、腹板砼现浇完成后，待砼强度达70%以上时，方能按施工程序依次现浇主拱圈顶板，形成主拱圈。
待其砼强度达100%以上时，在进行腹拱圈、拱上填料、拱上横墙及桥面系施工。
3、施工前应对支承主拱圈的钢拱架、支架、模板等进行设计计算，并使其具有必须的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受各种施工荷载。
其验算程序如下：1）在主拱圈底板+腹板下倒角及其施工荷载共同作用下，钢拱架单独受力计算。
2）在腹板荷载作用下，钢拱架与底板钢筋混凝土共同受力计算。
（因为腹板混凝土为5个只有114cm高，宽最大25cm的肋墙，荷载较小，经过计算知道，只要在主拱圈底板+腹板下倒角及其施工荷载共同作用下，钢拱架单独受力计算，其强度、刚度、稳定通过，则，在钢拱架与底板钢筋混凝土共同受力，也一定通过。
计算省略。
2）主拱圈模板计算。
3）在全部主拱圈及其施工荷载共同作用下，主拱圈底板、腹板及钢拱架共同受力计算。
4）在全桥上部构造荷载及其施工荷载共同作用下，主拱圈整体及钢拱架共同受力计算（省略，因为一般施工都是在卸架后，施工拱上构造）。
24米钢屋架内力组合计算工作表
F*（1）
F1，1*(1)+F2，1*(2)
0.00 -416.62
0.00 -396.15
第二种组合
-9.05 -9.17 -7.39 3.48
8 9.34 8.44 -6.54 4.76 -3.41 1.9 -0.71 -0.44 1.55 -2.46 -0.5 -1 -1 -1 1.37
-4.49 -6.09 -7.39 1.25 3.53 5.31 6.73 -2.34 2.11 -2.04 1.79 -1.75 1.56 -1.53 1.38
452.400
1185.000
253.500 229.000 286.900
80.000
100.000
100.000
0.688
0.555
0.555
4923.215 3367.195 3555.424 1524.893 ########
1.885
2.535
5.655
2.535
140*90*12 125*80*12 125*80*12
Hi -63.31 270.720 338.400 100.000 0.555
75*8 2301.000
2.280 3.500 118.737 96.686 0.442 62.246
Aa -23.86 199.000 199.000 100.000 0.555 199.968
45*6 1015.000
F
47.72
F
47.72
F3
4.15
第三种组合
选定内力设计 值
F3*(1)+F4*(2) F3*(1)+F4*(3)
0.00 -174.02
0.00 -90.89
钢拱架内力计算
隧道初期支护中的工字钢钢架在隧道开挖之后主要承受支护后方的围岩压力作用，由于洞内工序的变化，钢架截面上的应力分布必然很复杂。
对于某一个特定工字钢横截面而言，现场观测中无法沿该横截面全断面布置仪器，因此现场观测选择在工字钢量测翼缘布置应变计。
如图2-13所示，通过现场跟踪量测，可得到工字钢靠近围岩里外两侧翼缘的应变in ε、out ε，由下式可分别确定里外两侧翼缘的应力in σ、out σ。
g E σε=(2-1)式中，E g 为型钢的弹性模量，一般情况下按210GPa 取值。
确定里外两侧翼缘的应力in σ、out σ之后，可认为工字钢横截面上应力分布在in σ、out σ之间按线性分布，由此得到工字钢横截面上的应力分布。
由中性轴定义，即横截面与应力平面的交线上各点的正应力值均为零，由此可确定横截面上中性轴的位置，取中性轴位置为横截面上的计算轴，则有A N dA σ=⎰（2-2） AM y dA σ=⋅⎰（2-3）图2-1工字钢横截面应力分布示意图换算出钢拱架与喷射混凝土的轴力和弯矩后，就必须进行其强度校核。
按《公路隧道设计规范JTG D70-2004》规定，对喷射混凝土及钢拱架强度校核可按如下方法分别进行：轴力由钢拱架与喷射混凝土共同承担，而弯矩则仅有钢拱架承担，分别计算出各自的内力后再进行强度校核。
这里假定已知进行强度验算断面的轴力和弯矩分别为N 、M ，则有：（1）喷射混凝土承担的轴力h Nh hh h h g gA E N NA E A E =+（2-4）（2）喷射混凝土承担的弯矩h M0h M =（2-5）（3）钢架承担的轴力g Ng g g h h g gA E N NA E A E =+ （2-6）（4）钢架承担的弯矩g Mg M M =（2-7）因此，喷射混凝土及钢拱架的强度校核可参照下式进行。
（1）综合安全系数法喷射混凝土截面压应力应满足如下要求：hy h hy h K N R A α≤（2-8）钢拱架压应力应满足如下要求：g g g gy gg N M K R A W ⎛⎫+≤ ⎪ ⎪⎝⎭ （2-9）钢拱架拉应力应满足如下要求：g g g gl gg N M K R A W ⎛⎫-≤ ⎪ ⎪⎝⎭ （2-10）（2）分项安全系数法喷射混凝土截面压应力应满足如下要求：01hh h hR N A αγγαγ≤（2-11）钢拱架压应力应满足如下要求：01g g gygg gy N M R A W γγγ⎛⎫+≤ ⎪ ⎪⎝⎭ （2-12）钢拱架拉应力应满足如下要求：01g g gl gg gl N M R A W γγγ⎛⎫-≤ ⎪ ⎪⎝⎭ （2-13）式中，N 、M 分别为单位长度内校核截面轴力及弯矩；h E 、g E 分别为喷射混凝土及钢拱架的弹性模量；h N 、g N 分别为喷射混凝土及钢拱架分别承担的轴力；hy K 喷射混凝土的抗压极限强度安全系数；g K 钢拱架的抗压极限强度安全系数；hy R 、gy R 和gl R 分别为喷射混凝土的极限抗压强度和钢拱架的极限抗压、抗拉强度；h A 、g A 分别为喷射混凝土及钢拱架的计算截面面积；g W 为钢拱架抗弯刚度，对格栅拱架g g i W A R =，对型钢钢架查阅相关表格；α偏心影响系数，按规范取值；h 为计算截面厚度。
钢架内力计算方法
钢架内力计算方法嘿，朋友们！今天咱就来聊聊这钢架内力计算方法。
你说这钢架啊，就像是咱建筑界的大力士，默默承受着各种力量呢！那怎么来算它里面的力呢？这可不是一件随随便便就能搞定的事儿。
就好比你要知道一个大力士到底有多大力气，那可得好好研究一番。
咱先来说说这节点法。
想象一下，钢架的节点就像是大力士身上的关节，每个关节处的力都得搞清楚。
通过分析这些节点上的力的平衡，就能慢慢算出内力啦。
这就好比解一道复杂的谜题，得一个一个线索去捋清楚。
还有截面法呢！这就好像给钢架来个“切片检查”，把它切开，看看切开的那部分的内力情况。
就跟医生看病似的，找到问题所在，才能对症下药呀。
你可别小看了这些方法，它们就像是武林高手的秘籍，掌握好了才能在钢架的世界里游刃有余。
要是没算对，那可不得了，说不定这钢架就像个弱不禁风的人一样，一下子就被压垮了呢！计算钢架内力还得考虑各种因素呢，比如外力的大小和方向，钢架的形状和尺寸。
这就跟咱人一样，不同的人有不同的性格和能力，这钢架也有它自己的特点呀。
有时候我就在想，这钢架内力计算是不是就像走迷宫，得找对路才能走出去。
如果算错了一步，那可能就会在迷宫里打转，找不到正确的答案啦。
而且啊，这计算过程可得细心再细心，一个小数字错了，那结果可能就差之千里了。
这可不是开玩笑的，就像你走路，一步走错可能就走到沟里去了。
咱再说说实际应用中，要是工程师们没把这内力算好，那盖出来的房子能安全吗？那肯定不行啊！所以说，这可真是个至关重要的事儿。
总之呢，这钢架内力计算方法可真是一门大学问，需要我们认真去研究、去琢磨。
可不能马虎对待，不然出了问题那可就麻烦大啦！大家可得记住咯！。
拱形支架计算公式
拱形支架计算公式拱形支架是一种常见的结构形式，广泛应用于桥梁、隧道、建筑物等工程中。
在设计和施工过程中，需要对拱形支架的结构进行计算，以确保其安全可靠。
本文将介绍拱形支架的计算公式及其应用。
一、拱形支架的基本原理。
拱形支架是由弧形构件组成的结构体系，其受力特点与梁和柱不同。
在受力分析中，需要考虑拱形支架的内力、变形和稳定性等因素。
拱形支架的计算公式是基于其受力原理和结构特点而推导出来的，可以用于确定其受力状态和结构参数。
二、拱形支架的计算公式。
1. 内力计算公式。
拱形支架的内力包括弯矩、剪力和轴力等。
在计算过程中，可以利用弯矩方程、剪力方程和平衡方程等方法来确定内力的大小和分布。
一般情况下，可以采用梁的受力公式来计算拱形支架的内力，其中弯矩和剪力的计算公式为：弯矩公式，M = -EI(d^2v/dx^2)。
剪力公式，V = -EI(d^3v/dx^3)。
其中，M为弯矩，V为剪力，E为弹性模量，I为惯性矩，v为挠度，x为距离。
这些公式可以根据拱形支架的几何形状和受力条件进行推导和求解。
2. 变形计算公式。
拱形支架在受力作用下会产生变形，包括挠度、位移和变形角等。
变形计算公式可以用来确定拱形支架在不同受力状态下的变形情况，以便进行结构设计和施工控制。
一般情况下，可以利用梁的挠度方程和变形角方程来计算拱形支架的变形，其中挠度和变形角的计算公式为：挠度方程，v = (1/EI)∫Mdx。
变形角方程，θ = (1/EI)∫Mdx。
这些公式可以根据拱形支架的受力条件和边界条件进行推导和求解，用于确定其变形状态和结构参数。
3. 稳定性计算公式。
拱形支架在受力作用下需要保持稳定，以确保其安全可靠。
稳定性计算公式可以用来确定拱形支架在不同受力状态下的稳定性，以便进行结构设计和施工控制。
一般情况下，可以利用拱形支架的稳定性方程和弯曲屈曲方程来计算其稳定性，其中稳定性方程和弯曲屈曲方程的计算公式为：稳定性方程，Pcr = π^2EI/L^2。
建筑力学之刚架内力计算介绍课件
刚架内力计算的应用
建筑结构设计
刚架内力计算在建筑结构设计中的应用
01
刚架内力计算的基本原理和方法
02
刚架内力计算的实际应用案例
03
刚架内力计算的发展趋势和挑战
04
桥梁设计
桥梁结构分析：计算桥梁在各种荷载作用下的内力分布
01
桥梁施工控制：根据内力计算结果，制定合理的施工方案和施工工艺
03
桥梁优化设计：根据内力计算结果，优化桥梁结构，提高承载能力和抗震性能
01
利用计算机辅助设计可以大大提高刚架内力计算的效率和准确性
02
计算机辅助设计可以帮助设计师更好地理解和分析刚架内力计算的结果
03
计算机辅助设计在建筑力学领域的发展前景广阔，未来将会有更多的应用和研究
04
数值分析方法
有限元法：将刚架离散为有限个单元，通过求将刚架离散为若干段，通过求解积分方程得到内力
02
截面法的优点是简单易行，适用于各种类型的刚架，但缺点是计算精度相对较低。
03
截面法在实际应用中需要根据具体问题选择合适的截面位置和数量，以提高计算精度。
04
内力计算实例
确定刚架的支座条件
建立刚架的力学模型
计算刚架的内力
绘制刚架的内力图
分析内力图，得出结论
验证内力计算的准确性
总结内力计算的方法和步骤
02
桥梁维护与加固：根据内力计算结果，制定桥梁的维护和加固方案，确保桥梁的安全和使用寿命
04
机械设计
01
刚架内力计算在机械设计中的应用
02
计算刚架内力以优化机械结构设计
03
提高机械性能和稳定性
04
降低机械制造成本和维护成本
钢管混凝土拱桥的计算(组合结构)
第一节 钢管混凝土的材料性能 第二节 钢管混凝土的刚度计算 第三节 钢管混凝土拱桥的计算
第四章 钢管混凝土拱桥的计算
钢管砼拱桥不是一种专门桥型，而是把钢管砼作为主拱受力 用的结构材料。
受力特点与拱桥存在共性，计算思路与钢筋砼拱桥相似；但 有它独具特点，结构分析时必须注意到这一点。
EA Esc Asc
（5-4-2）
式中，钢管砼组合轴压弹性模量，按式（5-4-3）确定。
第四章 钢管混凝土拱桥的计算
采用第一组钢材时Esc的计算值见表5-4-5。 采用第二、三组钢材的EA值应按式（5-4-2）的计算值再乘以
换算系数k1后确定。 对Q235和Q345钢， k1 ＝0.96；对Q390和Q420钢， k1 ＝0.94。 钢材的分组按表5-4-1确定。
第四章 钢管混凝土拱桥的计算
2）轴心受压构件的腹杆所受剪力计算
按临界状态时产生的剪力计算，并认为此剪力沿构件全长保持
不变。
可按下式计算平腹杆格构式钢管砼轴心受压构件每根腹杆所受
剪力：
（5-4-16）
式中，—为一根钢管混凝土柱肢的截面面积；
—为一根钢管混凝土组合轴压强度设计值。
第四章 钢管混凝土拱桥的计算
第四章 钢管混凝土拱桥的计算
AIJ（1997）、CESC28：90（1992）和DB 29-57-2003给出 钢管砼轴压刚度的计算公式如下：
EA=EsAs+EcAc
（5-4-4）
式中，—分别为钢材和砼的弹性模量；
—分别为钢管和核心砼的横截面面积。
第四章 钢管混凝土拱桥的计算
二、弯曲刚度 《钢管砼结构技术规程》（DBJ） 给出钢管砼构件在正常使
建筑力学第11章静定结构的内力计算
11.4.2 静定平面桁架的内力计算 （1）结点法 结点法是以桁架的结点为研究对象，适用于计 算简单桁架。当截取桁架中某一结点为隔离体后， 得到一平面汇交力系，根据平面汇交力系的平衡条 件可求得各杆内力。又因为根据平面汇交力系的平 衡条件，对于每一结点只能列出两个平衡方程，因 此每次所选研究对象（结点）上未知力的个数不应 多于两个。
13
图 11.9
14
图 11.10
15
图 11.11 静定多跨梁与简支梁的受力比较
16
11.2 静定平面刚架 11.2.1 刚架的特征 刚架是由若干根梁和柱主要用刚结点组成的结 构。当刚架各杆轴线和外力作用线都处于同一平面 内时称为平面刚架，如图 11.12（b）所示。 在刚架中，它的几何不变性主要依靠结点 刚性来维持，无需斜向支撑联系，因而可使结构内 部具有较大的净空便于使用。如图 11.12（a）所 示桁架是一几何不变体系，如果把 C 结点改为刚 结点，并去掉斜杆，则该结构即为静定平面刚架， 如图 11.12（ b）所示。
6
图 11.3
7
图 11.4
8
（3）斜梁的内力图 在建筑工程中，常会遇到杆轴倾斜的斜梁，如 图11.5所示的楼梯梁等。 当斜梁承受竖向均布荷载时，按荷载分布情况 的不同，可有两种表示方式。一种如图 11.6 所示 ，斜梁上的均布荷载 q按照沿水平方向分布的方式 表示，如楼梯受到的人群荷载的情况就是这样。另 一种如图 11.7所示，斜梁上的均布荷载 q′按照沿 杆轴线方向分布的方式表示，如楼梯梁的自重就是 这种情况。
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隧道初期支护中的工字钢钢架在隧道开挖之后主要承受支护后方的围岩压力作用，由于洞内工序的变化，钢架截面上的应力分布必然很复杂。
对于某一个特定工字钢横截面而言，现场观测中无法沿该横截面全断面布置仪器，因此现场观测选择在工字钢量测翼缘布置应变计。
如图2-13所示，通过现场跟踪量测，可得到工字钢靠近围岩里外两侧翼缘的应变in ε、out ε，由下式可分别确定里外两侧翼缘的应力in σ、out σ。
g E σε=(2-1)式中，E g 为型钢的弹性模量，一般情况下按210GPa 取值。
确定里外两侧翼缘的应力in σ、out σ之后，可认为工字钢横截面上应力分布在in σ、out σ之间按线性分布，由此得到工字钢横截面上的应力分布。
由中性轴定义，即横截面与应力平面的交线上各点的正应力值均为零，由此可确定横截面上中性轴的位置，取中性轴位置为横截面上的计算轴，则有A N dA σ=⎰（2-2） AM y dA σ=⋅⎰（2-3）图2-1工字钢横截面应力分布示意图换算出钢拱架与喷射混凝土的轴力和弯矩后，就必须进行其强度校核。
按《公路隧道设计规范JTG D70-2004》规定，对喷射混凝土及钢拱架强度校核可按如下方法分别进行：轴力由钢拱架与喷射混凝土共同承担，而弯矩则仅有钢拱架承担，分别计算出各自的内力后再进行强度校核。
这里假定已知进行强度验算断面的轴力和弯矩分别为N 、M ，则有：（1）喷射混凝土承担的轴力h Nh hh h h g gA E N NA E A E =+（2-4）（2）喷射混凝土承担的弯矩h M0h M =（2-5）（3）钢架承担的轴力g Ng g g h h g gA E N NA E A E =+ （2-6）（4）钢架承担的弯矩g Mg M M =（2-7）因此，喷射混凝土及钢拱架的强度校核可参照下式进行。
（1）综合安全系数法喷射混凝土截面压应力应满足如下要求：hy h hy h K N R A α≤（2-8）钢拱架压应力应满足如下要求：g g g gy gg N M K R A W ⎛⎫+≤ ⎪ ⎪⎝⎭ （2-9）钢拱架拉应力应满足如下要求：g g g gl gg N M K R A W ⎛⎫-≤ ⎪ ⎪⎝⎭ （2-10）（2）分项安全系数法喷射混凝土截面压应力应满足如下要求：01hh h hR N A αγγαγ≤（2-11）钢拱架压应力应满足如下要求：01g g gygg gy N M R A W γγγ⎛⎫+≤ ⎪ ⎪⎝⎭ （2-12）钢拱架拉应力应满足如下要求：01g g gl gg gl N M R A W γγγ⎛⎫-≤ ⎪ ⎪⎝⎭ （2-13）式中，N 、M 分别为单位长度内校核截面轴力及弯矩；h E 、g E 分别为喷射混凝土及钢拱架的弹性模量；h N 、g N 分别为喷射混凝土及钢拱架分别承担的轴力；hy K 喷射混凝土的抗压极限强度安全系数；g K 钢拱架的抗压极限强度安全系数；hy R 、gy R 和gl R 分别为喷射混凝土的极限抗压强度和钢拱架的极限抗压、抗拉强度；h A 、g A 分别为喷射混凝土及钢拱架的计算截面面积；g W 为钢拱架抗弯刚度，对格栅拱架g g i W A R =，对型钢钢架查阅相关表格；α偏心影响系数，按规范取值；h 为计算截面厚度。
型钢拱架内力2.3.3.1 DIIK2194+670断面为确保应变计及时正确反应型钢拱架内力的变化情况，一旦型钢拱架架设完毕立即进行应变计埋置工作，并进行长期监测直至该断面二次衬砌浇筑完毕。
金沙洲隧道穿越沙贝立交桥段是本次工程的重点和难点，而钢拱架内力的变化能直接反映不同施工阶段钢拱架的受力特征和安全状态。
自2009年5月17日起，根据金沙洲隧道施工进度，在DIIK2194+670断面上台阶开挖后、以及随后的左右中导、下导和仰拱开挖后，根据钢拱架架设时间先后，分别沿拱顶、拱腰、拱脚、边墙和仰拱位置埋设20个JMZX-212型智能弦式应变计量测钢拱架的应变（测点布置如错误!未找到引用源。
（a ）所示）。
根据钢材的弹性模量（E=210GPa ），可将钢拱架应变转换为应力，获得的各测点钢拱架应力时态曲线图分别如图2-4所示，图中拉应力为正，压应力为负。
洞内掘进施工时，掌子面左侧出现黑色泥层，该黑色泥层较掌子面其他位置黄色泥层偏软，具体表现在实际施工时掌子面上、中台阶其他位置需挖机开挖，该黑色泥层处人工开挖即可轻松完成。
图2-2 DIIK2194+670掌子面左侧黑色泥层出露图图2-3DIIK2194+670三台阶法临时仰拱钢拱架应力时态曲线表明钢支撑应力在初期支护施作前期变化较大，特别是不同台阶的施工转换引起应力会有突然的应力增大现象或受力状态会在受拉与受压之间发生急剧变化；仰拱钢拱架施工完成后，受力变化较小，二衬施作后受力更是趋于稳定。
具体表现在：（1）上台阶预留核心土，5月17日掏槽开挖架立钢拱架后立即布点跟踪观测。
上台阶开挖后最初几天，右侧上台阶A2截面钢拱架外侧（靠近二衬内轮廓面的测点，下同）一直处于受压状态，而内侧（靠近围岩的测点，下同）则由受压转换成受拉，5月22日中台阶开挖之前，A2截面内、外侧应力分别为9.34MPa、-13.44MPa；中台阶开挖后，该位置应力突然增大，5月23日内、外侧应力分别为19.72MPa 、-28.98MPa，随着中台阶临时仰拱（含临时斜撑，图2-3）的施工，右侧上台阶应力略有回落；5月30日下台阶开挖后，A2截面应力又有突然增大，内、外侧应力分别为35.40MPa 、-65.10MPa；随着仰拱的浇筑，内侧始终处于受拉状态，同时应力有所回落，至二衬浇筑完毕后内侧应力稳定在22.66MPa，外侧应力则持续增长，随着时间的延长该点应力最终稳定在-97.44MPa。
上台阶开挖后，左侧上台阶A1截面内侧除在第一天处于受拉状态外，其他时间均处于受压状态。
5月22日中台阶开挖之前，A1截面内、外侧应力分别为-82.32MPa、-5.88MPa；中台阶开挖后，内侧拱架应力急剧下降，外侧则有所增大，5月29日A1截面内、外侧拱架应力分别为-8.82MPa、-41.16MPa；5月30日下台阶开挖后，内侧拱架应力有一定的波动，应力先是增大到-11.55MPa，随后又减小到-8.52MPa、-3.15MPa，外侧拱架应力却有所减小，为-36.75MPa；随着仰拱的浇筑，内侧拱架应力开始增大，最终稳定在-19.11MPa，外侧则持续增大，最终稳定在-98.49MPa。
相对而言，拱顶拱架A0截面应力在各个施工阶段并没有突然的增大或应力状态变化，拱顶拱架应力随着各个施工工序始终持续增长，最终内、外侧应力稳定在-202.00MPa、-183.96MPa。
（2）5月23日左侧中台阶先行开挖，开挖完毕后立即布点测试。
最初3天左侧中台阶B1截面外侧处于受压状态，最大压应力为-16.59MPa，5月26日应力状态突然由受压的-13.44MPa转换为受拉的53.13MPa，直到下台阶开挖之前始终处于受拉状态，最大拉应力为89.46MPa；B1截面内侧则始终处于受压状态，虽略有波动，但总体随着时间的延长而增大，5月29日B1截面内、外侧拱架应力分别为-31.5MPa、50.82MPa。
5月30日下台阶开挖，B1截面内侧应力略有增大，从-31.5MPa变为-35.07MPa；外侧则突然减小，从50.82MPa减小到19.95MPa，不过随后两天又恢复到93.87MPa。
随后由于仰拱的浇筑，B1截面内、外侧应力值均有所减小，6月5日内、外侧应力值分别为-21.21MPa、74.34MPa。
随后随着二衬的浇筑，B1截面内、外侧应力持续减小，最终内、外侧应力分别稳定在-15.96MPa、47.67MPa。
5月25日开挖右侧中台阶B2，最初几天B2截面外侧应力波动较大，应力状态也从受压变成受拉，最大拉应力值为5月28日出现的21.63MPa，随着下台阶的开挖，外侧应力急剧下降，至6月4日压应力为-19.11MPa；B2截面内侧始终处于受压状态，5月30日下台阶开挖时应力为-30.03MPa。
随着仰拱和二衬的浇筑，B2截面应力变化不大，最终内、外侧应力分别稳定在-38.43MPa、-21.00MPa。
（3）5月30日开挖下台阶，左右两侧下台阶C1、C2截面应力除最初几天略有波动以外，随后一直随着时间持续增长；6月5日开挖仰拱后，拱架应力增长变得缓慢，最终C1截面内、外侧应力分别稳定在-35.91MPa、-28.00MPa，C2截面内、外侧应力分别稳定在-15.54MPa、-19.98MPa。
（4）6月5日开挖仰拱，拱架定位后布点跟踪观测，观测结果表明仰拱各测点最初几天波动较大，但随后随着时间缓慢增长，最终仰拱最大拉应力为27.98MPa，出现在仰拱左侧D1截面内侧；最大压应力为-48.93MPa，出现在仰拱右侧D2截面内侧。
(1)仰拱D1截面(2)仰拱D0截面(3)仰拱D2截面(4)左侧下台阶C1截面(5)左侧中台阶B1截面(6)左侧上台阶A1截面(7)拱顶A0截面(8)右侧上台阶A2截面(9)右侧中台阶B2截面(10)右侧下台阶C2截面图2-4 DIIK2194+670断面各测点应力时态曲线注：图例中的外侧指的是靠近内轮廓面的测点，如拱顶外侧指的是编号218729测点；内侧指的是靠近围岩的测点，如拱顶内侧指的是编号218735测点。
如无特别说明，下同。
将钢拱架每个监测截面在监测期所受的最大应力归纳如表2-1，其中“－”表示监测截面的测点未出现拉应力或压应力。
由实际观测结果可知，钢拱架测点在施工各阶段的最大应力值均小于钢材的屈服强度215MPa ，说明钢拱架受力安全，而这与现场实际情况也是相符的。
KN m17.9978K N m 5K N m(b) 弯矩图2-6给出了DIIK2194+670断面各测点截面轴力和弯矩的时态曲线图，图中除左侧中台阶和上台阶存在突变以外，其他位置处的内力变化均符合指数曲线增长规律。
由于掌子面左侧出现偏软的黑色泥层，三台阶法开挖时中台阶布置了临时仰拱和斜支撑，当这些临时支护布置落后中台阶钢拱架或下台阶开挖被拆除时，掌子面左侧受影响更大，因此在轴力随时间变化曲线图上存在突变，但随着下台阶和仰拱的开挖，其变化波动与其他位置相似，变化逐渐变小，最终趋近于稳定。
一般来说，钢拱架封闭成环过后约两个星期，钢拱架受力将趋于稳定。
(a)轴力(b)弯矩图2-5 DIIK2194+670内力时态曲线图注：图中轴力受拉为正，受压为负；拱架外侧（靠近围岩一侧）受压为正，内侧（靠近内轮廓面一侧）受拉为负。
下同图2-6给出了DIIK2194+670断面施工各阶段的内力分布图，分布状况表明：（1）轴力在仰拱浇筑前的各施工阶段的受力状态并没有发生变化，但大小会有突然的变大或减小；弯矩的大小变化相对较小，但部分截面弯矩的正负却会发生突变。