成都地铁车站主体结构计算书
- 格式:doc
- 大小:3.39 MB
- 文档页数:39
XX市城市轨道交通XX线工程XXX站主体结构施工图设计专业:结构计算书XX工程集团有限责任公司20 年月XX市城市轨道交通XX线工程XXX站主体结构施工图设计专业:结构计算书XX工程集团有限责任公司20 年月一.工程概况XXX站位于XX路与XX路交叉的十字路口北侧,顺XX路呈南北向偏东布置。
XX路规划宽43m,道路现已形成,路面车流量大,交通繁忙。
十字路口东北象限为海雅百货、世博广场;东南象限为夏威夷阁住宅小区;西南象限为中惠华庭住宅小区、中国移动;西北象限为华润万家购物广场和XX老饭店。
车站四周商业建筑多,较繁华,客流量大。
二.设计依据及采用规范1、《XX市城市快速轨道交通XX线工程详细勘察阶段XXX站岩土工程勘察报告》,中铁XX工程集团有限责任公司,2010年1月2、业主、总体组及其它相关部门提供的基础资料3、设计采用的规范、规程和标准《地铁设计规范》(GB50157-2003)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)(2003年版)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2006年版)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)《轨道交通工程人民防空设计规范》(RFJ 02-2009)《人民防空工程设计规范》(GB50225-2005)(2006版)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2008)《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2004)国家及广东省、XX市的其它现行相关规范、规程。
三.计算原则及计算标准1、车站主体结构安全等级为一级;结构按设计使用年限100年的要求进行耐久性设计;结构重要性系数。
2、车站主体结构可按底板支承在弹性地基上的平面框架进行内力分析,计算时宜考虑所有构件的弯曲、剪切和压缩变形的影响。
地下铁道车站建筑设计说明书学生姓名:指导老师:西南交通大学土木工程学院2014年10月目录1车站建筑计算............................................................................................. . (1)1.1车站选址说明..........................................................................................11.2出入口、风亭设计 (1)1.3设计客流及车站规模..............................................................................12车站建筑设计 (6)2.1车站各层建筑布置及功能分区 (6)2.2车站客流组织..........................................................................................72.3车站无障碍设计......................................................................................82.4车站防灾设计 (9)1 车站建筑计算1.1 车站选址说明香港路道路宽20m,为双向四车道,交通较繁忙,车流量较大。
规划道路目前尚未实施。
菱角湖路与三眼桥北路道路宽10m,为双向二车道,交通较繁忙,车流量较大。
规划道路目前尚未实施。
菱角湖路、三眼桥北路与香港路相交成十字路口。
十字路口周围主要为大型的社区。
东侧为菱角湖公园,西侧为唐家墩菱角湖社区,北侧为香港丽都,南侧为鹏飞湖庭。
经调查,江城大道路中下埋两根Φ1200雨水管为车站控制性管线,埋深3.1-3.2m。
双林路站主体结构计算书一、工程概况双林路站为12m岛式站台,车站总长168.8m。
为双柱双层三跨现浇钢筋混凝土矩形结构。
车站顶面覆土深度为3.5m~4.0m。
车站围护结构采用Φ1200mm的钻孔灌注桩,内衬墙与钻孔灌注桩之间设置柔性防水层,属于重合墙结构。
二、计算依据1、《成都地铁4号线一期工程详细勘察阶段双林路站岩土工程勘察报告》(送审稿)(中国建筑西南勘察设计研究院有限公司 2010年10月) ;2、《成都地铁4号线一期工程双林路站点管线综合方案设计图(第二版)》(成都市市政工程设计研究院二O一O年九月二日成都)3、主要采用的国家和地方规范:《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)(2006修订版)《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)《地铁设计规范》(GB 50157-2003)《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)《铁路工程抗震设计规范》(GBJ 111-87)《人民防空工程设计规范》(GB 50225-95)《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)三、结构计算原则1)结构构件根据承载力极限状态及正常使用极限状态的要求,分别进行承载能力的计算和稳定性,变形及裂缝宽度验算;2)结构的安全等级为一级,构件的(结构)重要性系数取1.1;3)结构构件的裂缝控制等级为三级,即构件允许出现裂缝。
裂缝宽度限值:迎水面不大于0.2mm,其他不大于0.3mm;4)结构按7度地震烈度进行抗震验算,并在结构设计时采用相应的构造措施,以提高结构的整体抗震性能;(构造措施采用三级框架结构抗震构造)5)结构设计按六级人防的抗力标准进行验算,并在规定的设防位置采取相应的构造措施;6)结构抗浮验算按最不利情况采用,当不考虑侧壁摩阻力时,其抗浮安全系数应大于1.05;(考虑侧壁摩阻力时,其抗浮安全系数应大于1.2)7)结构构件的设计应按承载力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载效应组合,并取各自的最不利组合进行设计;8)结构设计应符合结构的实际工作(受力)条件,并反映结构与周围地层的相互作用。
矿山法之区间隧道主体结构计算书工程项目:成都地铁5号线一、二期工程PROJECT TITLE子项名称:中医大省医院~青羊宫区间矿山法隧道计算SUBTITLE专业:结构SPECIALITY设计阶段:施工图DESIGN PHASE计算人:CALCULATED BY校对人:PROOFREADED BY专业负责人:SUBJ ENGNEER审核:AUDITED BY审定:APPROVED BY中铁第一勘察设计院集团有限公司The First Railway Survey And Design Institute2016年10月工程设计证书:综合甲级A1610001601.工程概况中医大省医院~青羊宫区间为地下区间,区间由中医大省医院站出站后,继续沿一环路下方铺设,下穿省农业管理干部学院门前人行天桥后进入青羊宫站。
区间采用矿山法施工,线路最大纵坡31.30‰,主要穿越2-9-3中密卵石土地层,最小曲线半径1200m,底板埋深12.85~21.28m,底板高程482.039m~490.898m,地面高程介于503.16m~504.35m,地形相对较为平坦。
本册段设计范围为中医大省医院~青羊宫暗挖区间,设计里程:YDK22+750.000~YDK23+032.488,长282.826m,长链0.338m,ZDK22+729.500~ZDK23+032.489,长302.981m,短链0.008m,在里程YDK22+810.710/ZDK22+810.565处设置一处竖井及横通道。
2.主要设计依据及设计原则2.1主要设计依据主要规范1)《地铁设计规范》(GB 50157-2013)2)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)3)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)2015版5)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)6)《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》(TB10108-2002、J159-2002)7)《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005,J449-2005)8)《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476-2008)9)《轨道交通工程人民防空设计规范》(RFJ02-2009)10)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)11)《地下防水工程质量验收规范》(GBJ50208-2011)12)《城市轨道交通工程项目建设标准》(建标104-2008)13)《城市轨道交通工程监测技术规范》(GB50911-2013)2.2设计原则1)区间结构采用以概率理论为基础的极限状态设计法,以可靠指标度量结构构件的可靠度。
附件1:计算书本计算书钢管规格均取φ48×3.0mm 。
1 荷载汇总2 材料性能汇总3 侧墙钢模及支撑体系验算3.1钢模板及支撑体系验算 (1)侧压力计算根据《建筑施工计算手册》,新浇筑混凝土对模板最大侧压力按下列公式计算,并取二式中较小值。
2121022.0V t F c ββγ=H F c γ=式中:F ─新浇混凝土对模板的最大侧压力(2/m kN )c γ─混凝土的重力密度,取243/m kN0t ─新浇混凝土的初凝时间(小时),可按公式)15/(200t 0+=T ,T 为混凝土的温度,取20℃,h h 7.5)1520/(200t 0=+=1β─外加剂影响修整系数,1β=1.22β─混凝土的坍落度影响修整系数。
当坍落度小于30mm 时,取0.85;50~90mm 时,取1.0;110~150mm ,取1.15,本次计算取2β=1.15V ─混凝土浇注速度。
取h m V /2=H ─混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面的总高度,本次侧墙浇注高度取最大值4.70m 。
得:2212101/74.58215.12.17.52422.022.0m kN V t F c =⨯⨯⨯⨯⨯==ββγ。
22/8.11270.424m kN H F c =⨯==γ因二者取最小值,新浇混凝土对模板最大侧压力20/74.58m kN F =。
有效压头高度h 由下式计算:c F h γ/0=有效压头m h 45.2=。
分项系数1.35,则作用在侧墙模板上的总荷载为:2/30.7974.6835.1m kN F =⨯=。
(2)钢面板验算钢面板采用6mm 钢板,背面间距350mm 布置[10槽钢,面板计算时按三跨连续梁考虑,有效净跨去330mm ,计算时取1m 板宽。
截面抵抗矩3322100.6610006161W mm bh ⨯=⨯⨯==模截面惯性矩4433108.161000121b 121mm h I ⨯=⨯⨯==模 进行刚度验算时,采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用,则模板上作用的均布荷载。
一 、结构拟定尺寸及根本参数
该工程结构覆土层为3m,结构形式为两层三跨闭合框架,框架柱距为8m ,站台层建筑净高4.5m ,站厅层建筑净高4.8m 。
结构构件截面尺寸及主要材料强度如表1所示。
车站典型横断面如以下图所示〔图1〕:
结构构件 尺寸〔mm 〕
砼强度等级
钢筋牌号 主筋
箍筋
顶板 700 C40 HRB400 HRB335
顶纵梁〔b*h 〕
1000*1900
中板 400 中纵梁〔b*h 〕
1000*1000
底板 800 底纵梁〔b*h 〕
1000*2000
侧墙 500 框架柱
800
±0.000
图1 车站典型横断面
表1 主要结构构件尺寸及材料强度等级
二、简化解析计算方法
取轴线方向1m长度闭合框架作为计算简图,柱作为只承受压力的二力杆,不考虑支护结构影响,竖向地基反力按照竖向静力平衡条件计算确定,不考虑周围土层介质的抗力,按荷载—结构法进行计算;柱截面设计时按照柱距设计和计算轴力综合确定。
工程地质
岩土分层及特性图2 主体结构计算图式
表2 岩土层分类及深度
土层物理、力学参数表
表2 各岩土层力学、物理参数
表3 各岩土层力学、物理参数
表4 荷载计算表
荷载及荷载效应组合
表5 荷载组合参数表。
计算书1模板配置概况表模板支架配置表2材料的物理力学性能指标及计算依据2.1材料的物理力学性能指标1)材料的物理力学性能指标①碗扣支架钢管截面特性根据JGJ166-2008规范表5.1.6、5.1.7采用:φ=,壁厚t=3.5mm,按壁厚3.0mm计算。
截面积A=4.24cm2,自外径48mm重q=33.1N/m,抗拉、抗弯抗压强度设计值f=205N/mm2,抗剪强度设计值fv=125N/mm2,弹性模量E=2.06×105N/mm2。
回转半径i=1.59cm,截面模量W=4.49cm3,截面惯性矩I=10.78cm4。
②方木根据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)附录 A 3.1-3 木材的强度设计值和弹性模量采用;方木采用红皮云杉,弹性模量E=9000N/mm2,抗弯强度设计值f=13N/mm2,承压强度设计值f=10N/mm2,顺纹抗拉强度设计值fm=8.0 N/mm2,顺纹抗剪强度设计值fv=1.4N/mm2。
截面尺寸85mm×85mm,惯性矩I=bh3/12=4.350×10-6m4 ,抗弯截面模量W=bh2/6=1.024×10-4m3, 静矩S= bh2/8=7.677×10-5m3截面尺寸100mm×100mm,惯性矩I=bh3/12=8.333×10-6m4 ,抗弯截面模量W=bh2/6=1.667×10-4m3, 静矩S= bh2/8=1.250×10-4m3截面尺寸120mm×120mm,惯性矩I=bh3/12=1.728×10-5m4 ,抗弯截面模量W=bh2/6=2.88×10-4m3, 静矩S= bh2/8=2.16×10-4m3③木胶合板(参照产品试验性能参数)模板采用胶合面板,规格2440mm×1220mm×18mm抗弯强度设计值f=11.5N/mm2,承压抗拉强度设计值fm=8.0 N/mm2,抗剪强度设计值fv=1.3N/mm2,弹性模量E=6000 N/mm2;取1m宽模板,惯性矩: I=bh3/12=1000×183/12=4.86×10-7 m4;模板的截面抵抗矩为:w=bh2/6=1000×182/6=5.40×10-5m3;静矩: S= bh2/8=1000×182/8=4.05×10-5m3;④钢模板面板钢模板采用大模板,面板为6mm厚Q235A钢板,规格2m×3m。
成都地铁车站主体结构计算书YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】双林路站主体结构计算书一、工程概况双林路站为12m岛式站台,车站总长。
为双柱双层三跨现浇钢筋混凝土矩形结构。
车站顶面覆土深度为~。
车站围护结构采用Φ1200mm的钻孔灌注桩,内衬墙与钻孔灌注桩之间设置柔性防水层,属于重合墙结构。
二、计算依据1、《成都地铁4号线一期工程详细勘察阶段双林路站岩土工程勘察报告》(送审稿)(中国建筑西南勘察设计研究院有限公司 2010年10月) ;2、《成都地铁4号线一期工程双林路站点管线综合方案设计图(第二版)》(成都市市政工程设计研究院二O一O年九月二日成都)3、主要采用的国家和地方规范:《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)(2006修订版)《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)《地铁设计规范》(GB 50157-2003)《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)《铁路工程抗震设计规范》(GBJ 111-87)《人民防空工程设计规范》(GB 50225-95)《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)三、结构计算原则1)结构构件根据承载力极限状态及正常使用极限状态的要求,分别进行承载能力的计算和稳定性,变形及裂缝宽度验算;2)结构的安全等级为一级,构件的(结构)重要性系数取;3)结构构件的裂缝控制等级为三级,即构件允许出现裂缝。
裂缝宽度限值:迎水面不大于0.2mm,其他不大于0.3mm;4)结构按7度地震烈度进行抗震验算,并在结构设计时采用相应的构造措施,以提高结构的整体抗震性能;(构造措施采用三级框架结构抗震构造)5)结构设计按六级人防的抗力标准进行验算,并在规定的设防位置采取相应的构造措施;6)结构抗浮验算按最不利情况采用,当不考虑侧壁摩阻力时,其抗浮安全系数应大于;(考虑侧壁摩阻力时,其抗浮安全系数应大于)7)结构构件的设计应按承载力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载效应组合,并取各自的最不利组合进行设计;8)结构设计应符合结构的实际工作(受力)条件,并反映结构与周围地层的相互作用。
封面二○一七年十二月长沙封面二○一七年十二月长沙目录1工程概况 (1)2设计依据及采用规范 (1)3计算原则及计算标准 (1)4荷载及组合 (1)4.1荷载分类 (1)4.2荷载组合 (1)5计算方法及计算程序 (1)6主要工程材料及保护层厚度 (2)6.1主要材料 (2)6.2钢筋混凝土构件钢筋净保护层厚度 (2)6.3钢筋的连接、锚固与搭接 (2)7计算断面及计算荷载 (2)7.1参数选取 (2)7.2结构尺寸 (3)7.3计算模型 (3)7.4计算荷载 (4)7.4.1 3号出入口标准断面(取钻孔Jz2-Ⅲ12-SYZ17)基底位于卵石层 (4)7.4.2 2号出入口与2号风亭标准断面(取钻孔Jz2-Ⅲ12-SYZ26)基底位于卵石层 (4)7.5人防荷载工况 (5)7.6地震荷载工况 (5)8抗浮计算 (5)9横断面计算结果及配筋 (6)9.1 3号出入口横断面计算结果 (6)9.1.1 3号出入口横断面内力图 (6)9.2 2号出入口2号风亭横断面计算结果 (8)9.2.1 2号出入口2号风亭横断面内力图 (8)9.3 人防工况计算结果 (9)9.4各截面配筋验算 (11)10 2号风亭纵梁计算 (12)10.1 纵梁计算 (12)11 2号风亭柱轴压比及配筋计算 (17)11.1 柱轴压比计算 (17)11.2 柱配筋计算 (17)12 楼梯计算 (19)12.1 2号出入口人防楼梯计算 (19)12.2 3号出入口楼梯计算 (19)13地基承载力 (21)1工程概况.......主体结构采用钢筋混凝土箱型结构,车站附属主体设全外包防水层。
2设计依据及采用规范(1).....(2)《城市轨道交通技术规范》(GB50490-2009)3计算原则及计算标准(1)结构设计应根据结构类型、使用条件、荷载特性、施工工艺等条件进行,结构或构件应满足强度、刚度、稳定性和耐久性要求,并满足防水、防火、防迷流的技术要求(2)3号出入口、2号出入口与2号风亭结构按设计使用年限为100年的要求进行耐久性设计。
成都地铁1号线小天竺站主体结构平面计算说明书计算人:________________________复核:__________________________2006.10.05目录第1章计算书总说明 (1)第2章车站横断面计算 (1)2.1小天竺站典型断面图 (1)2.2计算原则 (1)2.2.1 计算图式与荷载 (1)2.2.2 计算方法 (2)2.2.3 地下水位 (2)2.3截面特性 (2)2.4荷载计算 (3)2.5计算结果 (4)2.5.1 标准断面 (4)2.5.2 扩大断面 (5)第3章车站纵梁受力分析 (1)3.1计算说明 (1)3.2截面特性 (1)3.3荷载计算 (1)3.4计算结果 (3)3.4.1 基本组合 (3)3.4.2 标准组合 (5)3.4.3 设计说明 (8)第4章车站主体结构抗浮验算 (1)4.1不考虑侧壁摩阻力 (1)4.2考虑侧壁摩阻力 (1)第5章小天竺站主体结构配筋计算 (37)5.1板配筋计算 (37)5.2墙配筋计算 (41)5.3梁配筋计算 (44)5.4柱配筋计算 (42)5.5电梯井计算 (45)第1章计算书总说明小天竺站为地下二层岛式车站,考虑车辆限界及建筑设计要求,车站主体结构标准断面采用单柱双跨箱形框架结构。
车站结构具体尺寸参照建筑施工图,顶底板均采用厚板结构,柱网结合建筑布局条件设置。
本次计算选取基本组合、标准组合和频遇组合三种工况,前两种分别用来计算承载能力极限状态和验算正常使用极限状态,频遇组合作为检算工况。
结构分析包括车站横断面计算及纵梁计算两种模型,并对主体结构的抗浮进行验算。
其中横断面计算由于结构和围岩地质的复杂性,借鉴桐梓林三维分析的应力分布规律,认为选取中间标准断面和两端扩大断面两个断面作为控制断面进行计算是合理的,围岩均以最不利处计算。
纵梁的计算按双跨箱形框架计算。
本次计算采用“荷载-结构”模式,借助于美国ANSYS公司编制的大型有限元结构计算程序ANSYS8.0进行计算分析。
附件一:基坑主体支架计算书顶板厚度为80cm ,中板厚度为40cm 。
顶板检算分为顶板以及顶板梁两部分检算。
一、中板检算1.1 荷载分析根据《建筑施工模板安全技术规范》查得:模板及其支架自重标准值G1K=0.5KN/㎡;施工人员及设备荷载因本工程用泵送混凝土,故计算时取均布荷载Q1k =4.0KN/㎡,集中荷载P =4.0KN 。
振捣混凝土产生的荷载标准值Q2k:水平模板取2KN/㎡;根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》查得:新浇筑混凝土自重标准值G2K=25.5KN/m3(包括钢筋),400mm 厚新浇混凝土板自重标准值为25.5×0.4=10.2KN/㎡;永久荷载分项系数K1=1.35,可变荷载分项系数K2=1.4;安全系数1.1。
1.2 中板模板验算1.2.1 横向方木验算本方案采用的木材为东北落叶松,根据木结构设计规范(GB50005-2003)东北落叶松抗弯强度Mpa f m 17=,顺纹抗剪强度为:Mpa f v 6.1=,弹性模量Mpa E 31010⨯=。
本施工方案中中板及梁模板采用15mm 竹胶板,支架采用0.9m ×0.9m (纵*横)间距脚手架,上设可调快拆顶托,底模横向采用cm cm 1010⨯方木,按间距m 3.0布置横向方木,其下方设纵向双拼Ф48×3.0钢管分配梁,按间距m 9.0布置,每根支架立杆上布置一根。
按均布线荷载考虑时:Q1=((G1K+G2K )*1.35+(Q1k+Q2k )*1.4)*0.3*1.1=((0.5+10.2)*1.35+(4+2)*1.4)*0.3*1.1=7.54KN/m ;简化为三等跨连续梁计算:M 中=0.08q 1l 2=0.08×7.54×0.92=0.49KN ·mM 中=0.1q 1l 2=0.1×7.54×0.92=0.61KN ·m施工人员及设备按集中荷载最不利位置布置计算时Q2=(G1K+G2K )*1.35*0.3*1.1=(0.5+10.2)*1.35*0.3*1.1=4.9KN/m ; P=6*1.4*1.1=9.3KN跨中最大弯矩M 中=0.08q 2l 2+0.213PL =0.08×4.9×0.92+0.213×9.3×0.9=2.1KN ·m支座最大弯矩M中=-0.1q 2l 2-0.175PL =-0.1×4.9×0.92-0.175×9.3×0.9=-1.86KN ·m综上所述弯矩值,取跨中最大弯矩值M =2.1KN ·m 进行截面验算。
一 、结构拟定尺寸及根本参数
该工程结构覆土层为3m,结构形式为两层三跨闭合框架,框架柱距为8m ,站台层建筑净高4.5m ,站厅层建筑净高4.8m 。
结构构件截面尺寸及主要材料强度如表1所示。
车站典型横断面如以下图所示〔图1〕:
结构构件 尺寸〔mm 〕
砼强度等级
钢筋牌号 主筋
箍筋
顶板 700 C40 HRB400 HRB335
顶纵梁〔b*h 〕
1000*1900
中板 400 中纵梁〔b*h 〕
1000*1000
底板 800 底纵梁〔b*h 〕
1000*2000
侧墙 500 框架柱
800
±0.000
图1 车站典型横断面
表1 主要结构构件尺寸及材料强度等级
二、简化解析计算方法
取轴线方向1m长度闭合框架作为计算简图,柱作为只承受压力的二力杆,不考虑支护结构影响,竖向地基反力按照竖向静力平衡条件计算确定,不考虑周围土层介质的抗力,按荷载—结构法进行计算;柱截面设计时按照柱距设计和计算轴力综合确定。
工程地质
岩土分层及特性图2 主体结构计算图式
表2 岩土层分类及深度
土层物理、力学参数表
表2 各岩土层力学、物理参数
表3 各岩土层力学、物理参数
表4 荷载计算表
荷载及荷载效应组合
表5 荷载组合参数表。
双林路站主体结构计算书一、工程概况双林路站为12m岛式站台,车站总长168.8m。
为双柱双层三跨现浇钢筋混凝土矩形结构。
车站顶面覆土深度为3.5m~4.0m。
车站围护结构采用Φ1200mm的钻孔灌注桩,内衬墙与钻孔灌注桩之间设置柔性防水层,属于重合墙结构。
二、计算依据1、《成都地铁4号线一期工程详细勘察阶段双林路站岩土工程勘察报告》(送审稿)(中国建筑西南勘察设计研究院有限公司2010年10月) ;2、《成都地铁4号线一期工程双林路站点管线综合方案设计图(第二版)》(成都市市政工程设计研究院二O一O年九月二日成都)3、主要采用的国家和地方规范:《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)(2006修订版)《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)《地铁设计规范》(GB 50157-2003)《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)《铁路工程抗震设计规范》(GBJ 111-87)《人民防空工程设计规范》(GB 50225-95)《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)三、结构计算原则1)结构构件根据承载力极限状态及正常使用极限状态的要求,分别进行承载能力的计算和稳定性,变形及裂缝宽度验算;2)结构的安全等级为一级,构件的(结构)重要性系数取1.1;3)结构构件的裂缝控制等级为三级,即构件允许出现裂缝。
裂缝宽度限值:迎水面不大于0.2mm,其他不大于0.3mm;4)结构按7度地震烈度进行抗震验算,并在结构设计时采用相应的构造措施,以提高结构的整体抗震性能;(构造措施采用三级框架结构抗震构造)5)结构设计按六级人防的抗力标准进行验算,并在规定的设防位置采取相应的构造措施;6)结构抗浮验算按最不利情况采用,当不考虑侧壁摩阻力时,其抗浮安全系数应大于1.05;(考虑侧壁摩阻力时,其抗浮安全系数应大于1.2)7)结构构件的设计应按承载力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载效应组合,并取各自的最不利组合进行设计;8)结构设计应符合结构的实际工作(受力)条件,并反映结构与周围地层的相互作用。
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5.2、荷载组合根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)(2006修订版)、《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)、《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,由于本站属于盾构过站,根据工期情况,盾构过站时顶板施工荷载及自重直接作用于中板上,计算中考虑施工荷载。
各种荷载组合及分项系数见下表2-3-1。
荷载组合表表2-3-1注:结构重要性系数1.1。
施工阶段重要性系数取0.9.六车站结构断面计算6.1 结构主要尺寸断面1—车站标准横断面断面2—西端头横断面断面3—东端头横断面6.2断面1标准段断面计算6.2.1 计算的钻孔资料计算采用钻孔M4Z3-SLL-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。
根据以往的设计计算经验,对于设防烈度为7度的地下车站,地震荷载不起控制作用;对于按6级人防设防的地下车站,人防荷载不控制作用,控制配筋设计的是施工阶段的强度和运营阶段的裂缝。
本站为盾构过站,补充计算中板完全承担顶板施工荷载的工况。
1、车站标准段为双层三跨框架结构,结构顶板最大覆土取3.5m,结构使用期间的地下水位取4.5m,附加荷载根据车站两边实际情况取值。
2、荷载计算顶板上土荷载及超载标准值:FRCST=20×3.5=70kN/m2;中板人群及设备荷载:FMS=8 kN/ m2;人防荷载:顶板70kN/ m2;底板60kN/ m2;侧墙30kN/ m2;底板水压力:FBS=10×(17.03-4.5)=125.3kN/ m2;侧墙上部水压力:FCQS=0kN/ m2;底板水压力:FCQX=10×(17.03-4.5)=125.3kN/ m2;桩承受土压力:FCT1=0.5×70=35kN/ m2;FCT2=0.4×(170.3+45)=86.1kN/ m2;中板板面承受顶板传来的施工荷载:25kN/ m23、构件厚度分别为:顶板0.8m,中板0.4m,底板0.8m,侧墙0.6m,柱子0.8×0.8m(等刚度转化为墙为0.36m),桩径1.2m@2.2m(等刚度转化为墙为0.82m)。
4、荷载信息录入完成后,通过对模型附截面及荷载后,进行程序计算,计算所得内力图如下。
准永久组合弯矩图(kN.m)承载力极限状态弯矩图(kN)承载力极限状态剪力图(kN)承载力极限状态轴力图(kN)人防荷载状态弯矩图(kN)中板承担顶板施工荷载时基本组合下弯矩图中板承担顶板施工荷载时准永久组合下弯矩图中板承担顶板施工荷载时基本组合下剪力图中板承担顶板施工荷载时基本组合下轴力图6.2.3 计算结果及配筋分别取各个构件的不同工况的内力包络进行配筋计算,表中弯矩值为正常使用极限状态的弯矩值,剪力及轴力均为承载能力极限状态的内力值,内力表及根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)进行的配筋计算结果见下表。
内力表及配筋注:1、表中配筋按照裂缝控制;2、底板与侧墙外侧钢筋互相伸入参与对方受力。
2、中板的弯矩、剪力、轴力设计值及标准值为施工阶段组合控制值6.3断面2西端盾构井横断面计算6.3.1 计算的钻孔资料计算采用钻孔M4Z3-SLL-003。
相应土层的地质参数如下:6.3.2 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。
根据以往的设计计算经验,对于设防烈度为7度的地下车站,地震荷载不起控制作用;对于按6级人防设防的地下车站,人防荷载不控制作用,控制配筋设计的是施工阶段的强度和运营阶段的裂缝。
1、车站西端为双层三跨框架结构与4号出入口共用一道侧墙,主体与1号风道间未设变形缝,顶板最大覆土取3.5m,结构使用期间的地下水位取4.5m,附加荷载根据车站两边实际情况取值。
2、荷载计算顶板上土荷载及超载标准值:FRCST=20×3.5=70kN/m2;中板人群及设备荷载:FMS=8 kN/ m2;人防荷载:顶板70kN/ m2;底板60kN/ m2;侧墙30kN/ m2;底板水压力:FBS=10×(17.34-4.5)=128.4kN/ m2;侧墙上部水压力:FCQS=0kN/ m2;底板水压力:FCQX=10×(17.34-4.5)=128.4kN/ m2;中板处侧墙水压力:10×(9.15-4.5)=46.5kN/ m2;桩承受土压力:FCT1=0.5×70=35kN/ m2;FCT2=0.4×(173.4+45)=87.36kN/ m2;FCT2=0.4×(91.5+45)=55kN/ m2;板板面承受顶板传来的施工荷载:30kN/ m23、构件厚度分别为:顶板0.8m,中板0.4m,底板0.8m,侧墙0.7m,柱子0.8×0.8m(等刚度转化为墙为0.36m),桩径1.2m@2.0m(等刚度转化为墙为0.85m),4号出入口与主体共用侧墙处顶、底板厚0.8m、0.7m,侧墙厚0.6m,1号风道顶、底板厚0.8m、0.7m,侧墙厚0.6m。
4、荷载信息录入完成后,通过对模型附截面及荷载后,进行程序计算,计算所得内力图如下。
准永久组合弯矩图(kN.m)承载力极限状态弯矩图(kN)承载力极限状态剪力图(kN)承载力极限状态轴力图(kN)人防荷载状态弯矩图(kN)6.3.3 计算结果及配筋分别取各个构件的不同工况的内力包络进行配筋计算,表中弯矩值为正常使用极限状态的弯矩值,剪力及轴力均为承载能力极限状态的内力值,内力表及根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)进行的配筋计算结果见下表。
内力表及配筋注:1、表中配筋按照裂缝控制;2、中板的弯矩、剪力、轴力设计值及标准值为施工阶段组合控制值6.4断面3东端盾构井段断面计算6.4.1 计算的钻孔资料计算采用钻孔M4Z3-SLL-013。
相应土层的地质参数如下:6.4.2 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。
根据以往的设计计算经验,对于设防烈度为7度的地下车站,地震荷载不起控制作用;对于按6级人防设防的地下车站,人防荷载不控制作用,控制配筋设计的是施工阶段的强度和运营阶段的裂缝。
本站为盾构过站,补充计算中板完全承担顶板施工荷载的工况。
1、车站东端盾构井段为双层三跨框架结构,结构顶板最大覆土取3.5m,结构使用期间的地下水位取4.5m,附加荷载根据车站两边实际情况取值。
2、荷载计算顶板上土荷载及超载标准值:FRCST=20×3.5=70kN/m2;中板人群及设备荷载:FMS=8 kN/ m2;人防荷载:顶板70kN/ m2;底板60kN/ m2;侧墙30kN/ m2;底板水压力:FBS=10×(17.34-4.5)=128.4kN/ m2;侧墙上部水压力:FCQS=0kN/ m2;底板水压力:FCQX=10×(17.34-4.5)=128.4kN/ m2;中板处侧墙水压力:10×(9.15-4.5)=46.5kN/ m2;桩承受土压力:FCT1=0.5×70=35kN/ m2;FCT2=0.4×(173.4+45)=87.36kN/ m2;FCT2=0.4×(91.5+45)=55kN/ m2;中板板面承受顶板传来的施工荷载:30kN/ m23、构件厚度分别为:顶板0.8m,中板0.4m,底板0.8m,侧墙0.6m,柱子0.8×0.8m(等刚度转化为墙为0.36m),桩径1.2m@2.2m(等刚度转化为墙为0.82m)。