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地铁车站结构地震作用实用计算方法一、等效静力法参照铁路隧道结构地震作用分析方法，地铁车站可采用等效静力法进行地震作用分析。
其地震作用工况荷载图示如图1所示。
图1 等效静力法荷载图示1、惯性力：F1＝ηm1A g/H (1-1)F2＝ηm2A g/B(1-2)P i=ηm i A g(1-3) 式中，η——水平地震作用修正系数，岩石地基取值0.20，非岩石地基取值0.25；F1——侧墙自重惯性力；F2——顶板覆土自重（包括地面超载）惯性力；P i——作用于各层板处惯性力；m i、m2、m3——分别为侧墙、上覆土（等效）质量；m i——各层板（含本层梁及上、下各半层柱）自重（包括活载）；A g——地震动峰值加速度；H、B——结构高度、宽度。
2、地震主动土压力增量：(2-1)(2-2)(2-4)式中，————主动土压力系数；——地震主动土压力系数；——计算点以上土的加权平均天然重度；——修正后土的重度；——计算点至地面高度；——土的内摩擦角；————地震角，按表1-1取值。
地震角表1-1二、反应位移法天然地层在发生地震时，其振动特性、位移、应变等会随不同位置和深度而有所不同，从而会在对处于其中的地下结构产生影响。
一般来说，这种不同部位的位移差会以强制位移的形式作用在结构上，从而使得地下结构产生应力和位移。
反应位移法就是根据以上原理建立起来的一种计算方法，它是以地下结构所在位置的地层位移作为地震对结构作用的输入。
利用反应位移法进行地下结构地震作用计算时，一般也考虑两种作用：惯性力和地层水平变形。
反应位移法荷载图示如图2所示。
图2 反应位移法荷载图示其中，惯性力可采用与等效静力法相同的计算方法。
地层变形可采用水平成层土场地地震反应分析程序shake91等进行分析得到。
估算时，也可参考美国BART抗震设计细则，取。
其中，为横波在地层中的传播速度，可按表2-1取值。
横波在土层中的传播速度表2-1土的种类传播速度(m/s)紧密的粒状土 300粉砂 150普通粘土 60软粘土 30参考书目：1、《地铁设计规范》GB50157－20032、《铁路工程抗震设计规范》GB50111－20063、《铁路隧道设计规范》TB10003－20054、《铁路工程设计技术手册隧道》，中国铁道出版社，19955、《地下结构》，郑永来、杨林德、李文艺、周健编著，同济大学出版社。
四、计算模型因车站主体是一个狭长的建筑物，纵向很长，横向相对尺寸较小。
主体计算取延米结构，作为平面应变问题来近似处理，考虑地层与结构的共同作用，采用荷载－结构模型平面杆系有限元单元法。
计算模型为支承在弹性地基上对称的平面框架结构，框架结构底板下用土弹簧模拟土体抗力，车站结构考虑水平及竖向荷载。
按荷载情况、施工方法，模拟开挖、回筑和使用阶段不同的受力状况，按最不利内力进行计算。
中柱根据等效EA 原则换算墙厚。
本站围护桩与主体结构之间设置柔性防水层，按重合墙考虑，即围护结构与内衬墙之间只传递径向压力而不传递切向剪力，SAP 计算时，采用二力杆单元来模拟围护桩与内衬墙的这种作用。
车站断面的计算模型如图2-1-1所示。
图2-1-1 车站断面计算模型五、荷载组合与分项系数5.1、荷载分类荷载类荷载名称 荷载取值 永久 荷载结构自重按实际重量 覆土重 土容重按18~20kN/m 3侧水、土压力 施工阶段按主动侧土压力计算，使用阶段按静水浮力 按地质资料提供的稳定水位计算设备重量 设备区荷载按8kPa 计，当设备荷载大于8kPa 可变荷载基本可 变荷载 地面超载20kPa 均匀活载 地面超载引起的侧向土压力 按土压力侧向系数确定 人群荷载 公共区人群荷载按4kPa 计 地铁车辆荷载及其动力作用列车荷载按列车满载条件确定 其他可 温度变化影响5.2、荷载组合根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《建筑抗震设计规范》、《人民防空地下室设计规范》（GB 50038-94）和《地铁设计规范》（GB 50157-2003）的规定，按结构在施工阶段和使用阶段可能出现的最不利情况进行荷载组合,各种荷载组合及分项系数见下表。
荷载组合表六车站结构断面计算6.1 结构主要尺寸车站标准段横断面盾构井段横断面主体外挂段横断面6.2标准段断面计算6.2.1 计算的钻孔资料计算采用钻孔M7Z3-SXSZ-013。
相应土层的地质参数如下：6.2.2 计算过程设计中考虑地震和人防等荷载偶然组合，并按照承载力极限状态和正常使用极限状态两种工况验算结构在施工阶段和使用阶段的结构受力。
地铁车站主体结构技术交底一、工程概况车站总长178m，标准段宽18.9m，车站总建筑面积9200m2，其中车站主体建筑面积6950m2，附属建筑面积2250m2。
车站中心里程YCK42+606.000,车站设计起点YCK42+530.000，设计终点为YCK42+708.100。
为10m岛式站台。
二、主体结构设计1、结构形式本站的明挖主体结构为两层两跨钢筋混凝土框架结构，明挖顺作法施工，见2-1图。
2、结构尺寸主体结构尺寸必须满足结构受力、变形要求，满足主体结构的抗倾覆和稳定要求，满足车站功能和净空要求。
主体结构主要尺寸见。
表2-1车站主体结构标准断面尺寸1、主要施工方法车站主体结构是钢筋混凝土矩形框架结构，采用明挖法顺做法施工，施工时遵循“纵向分段、竖向分层、从下至上”的施工顺序。
为增加车站整体刚度、减少变形，车站主体结构内不设变形缝，仅在主体结构与附属结构之间设置变形缝，变形缝的宽度为20mm。
主体结构按纵向每段开挖长度设施工缝。
分段位置根据结构位置设在纵向柱距的1/4～1/3跨范围内剪力、弯矩较小处，各层预留洞口、楼梯口、电梯井、侧墙上通道位置尽量错开。
初步拟定全站分为8段。
主体结构(不计垫层)根据支撑位置竖向分为三层，即：底板及0.5m左右侧墙；站台层侧墙及中板；站厅层侧墙、顶板及顶板。
见图3-1车站主体结构施工分层图。
图3-1车站主体结构施工分层图混凝土工程的模板以18mm竹胶板。
模板支架采用装卸方便灵活的WDJ碗扣脚手架。
混凝土工程采用优质商品混凝土，混凝土罐车运送混凝土，砼输送泵浇筑混凝土。
顶板外防水层，回填土方及其它附属工程随主体进展平行施作。
车站施工分段表带，宽0.8m，采用C35补偿收缩砼浇注。
待顶部施工2个月后浇注。
2、主体施工工艺流程图3-2主体结构工艺流程图3、钢筋工程本工程车站钢筋具有数量多、规格多、直径粗等特点。
特别是梁、柱、板交接处的钢筋相当密，施工要求高。
为保证钢筋分项工程一次成优，符合设计及施工规范要求，隐蔽验收一次通过。
地铁车站压顶梁结构设计摘要：在地铁结构设计时，若车站抗浮不满足要求，会优先考虑设置压顶梁抗浮型式。
该型式利用围护结构参与抗浮、节省工程投资，且施工简便、抗浮性能可靠，在工程中广泛使用。
本文主要探讨压顶梁受力计算及相关设计。
关键词：压顶梁；抗浮；受力分析；计算一、压顶梁设置范围及连接节点压顶梁设置在顶板上，沿车站全长布置，与顶板间200高为混凝土填充，压顶梁与顶板、填充混凝土均采用C35混凝土。
压顶梁尺寸为800mmx800mm。
车站先施工地墙，地墙内预埋钢筋接驳器，随后施工顶板，再施工压顶梁及混凝土填充。
压顶梁与地墙采用钢筋接驳器连接。
图一压顶梁布置剖面图图二压顶梁与地墙连接剖面图图三压顶梁配筋断面图二、压顶梁受力分析本次计算采用某地铁车站断面进行抗浮计算，车站信息如下：车站覆土厚度：2.85m，顶板厚0.8m，顶板梁0.9x2m，中板厚0.4m，中板梁0.9x1m，底板厚0.9m，底板梁1.1x2.2m，柱子0.8x1.2m，柱跨为9m，侧墙宽0.7m，车站总高度13.85m，总宽度20.7m，地墙长度为32.5m。
抗浮计算过程如下：K1=(2.85*20*20.7+25*19.3*(0.8+0.4+0.9)+20*19.3*0.15*2+25*(0.9*(2-0.8)+0.9*(1-0.4)+1.1*(2.2-0.9)+0.8*1.2*(13.85-0.8-0.4-0.9)/9+0.7*13.85*2+0.8*0.8*2)+15*32.5*0.8*2+0.3*0.9/2*6)/(10*20.3*(2.8 5+13.85-0.5))=1.13>1.1，满足要求。
每侧单位长度压顶梁所受剪力V=（单位长度水反力X1.1-单位长度结构自重-单位长度覆土重）/2=327.7KN。
压顶梁受地墙参与抗浮传来的剪力及由剪力引起的弯矩。
剪力设计值V1=1.1X1.25V=450.6KN弯矩设计值M1=1.1X1.25(VH)=1.1X1.25X(327.7X0.4)=180.3KN.M三、压顶梁结构设计3.1 正截面承载力验算1）构件编号:压顶梁2）设计依据《混凝土结构设计规范》 GB50010-20103）计算信息1. 几何参数截面类型: 矩形截面宽度: b=1000mm截面高度: h=800mm2. 材料信息混凝土等级:C35fc=16.7N/mm2ft=1.57N/mm2钢筋种类:HRB400fy=360N/mm2最小配筋率:ρmin=0.200％纵筋合力点至近边距离: as=50mm3. 受力信息M=180.300kN*m4. 设计参数结构重要性系数: γo=1.14）计算过程1. 计算截面有效高度ho=h-as=800-50=750mm2. 计算相对界限受压区高度ξb=β1/(1+fy/(Es*εcu))=0.80/(1+360/(2.0*105*0.0033))=0.5183. 确定计算系数αs=γo*M/(α1*fc*b*ho*ho)=1.1*180.300*106/(1.0*16.7*1000*750*750)= 0.0214. 计算相对受压区高度ξ=1-sqrt(1-2αs)=1-sqrt(1-2*0.021)=0.021≤ξb=0.518满足要求。
