成都地铁车站主体结构计算书Word文档下载推荐.docx
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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
荷载类型
荷载名称
永久荷载
结构自重
地层压力
隧道上部和破坏棱体范围的设施及建筑物压力
静水压力及浮力
预加应力
混凝土的收缩和徐变
设备重量
地层抗力
可变荷载
基本可变荷载
地面车辆荷载及其动力作用
地面车辆荷载引起的侧向土压力
地铁车辆荷载及其动力作用
人群荷载
其他可变荷载
温度变化影响
施工荷载
偶然荷载
地震荷载
沉船、抛锚或河道疏浚产生的冲击力等灾害性荷载
人防荷载
5.2、荷载组合
根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006修订版）、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）、《人民防空地下室设计规范》（GB50038-94）和《地铁设计规范》（GB50157-2003）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
荷载种类
组合
基本组合：
永久荷载+基本可变荷载
1.35（1.0）
1.4
准永久组合：
1.0
0.5
偶然组合：
永久荷载+地震荷载
1.2（1.0）
1.3
永久荷载+人防荷载
施工阶段组合
1.2
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：
地层编号
岩土名称
天然密度
干密度
天然重度
土的侧压力系数
基床系数
承载力特征值
膨胀力
ρ
ρd
γ
ξ
Kv
Kx
fak
Pe
g/cm3
KN/m3
MPa/m
KPa
Kpa
<
1-1>
人工填筑土
1.90
3-2>
粘土
2.00
1.95
20.0
0.50
56
47
220
75
3-3>
粉质粘土
19.5
32
30
200
3-4>
粉土
1.85
19.0
0.48
12
10
110
3-5>
细砂
1.80
1.70
18.0
0.40
100
3-6>
中砂
18.5
0.35
70
50
3-8-1>
卵石土（松散）
0.30
42
250
3-8-2>
卵石土（稍密）
90
350
3-8-3>
卵石土（中密）
2.20
2.10
22.0
0.25
800
3-8-4>
卵石土（密实）
2.25
2.15
22.5
0.20
120
95
900
5-2>
强风化泥岩
60
5-3>
中等风化泥岩
2.35
140
80
1000
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＝8kN/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；
FCQX＝10×
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/m2
3、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》（GB50010-2010）进行的配筋计算结果见下表。
内力表及配筋
构件名称
结构部位
结构尺寸（mm）
弯矩（KN.m）
剪力（KN）
轴力（kN）
配筋
配筋率（％）
裂缝宽度
（mm）
备注
人防组合
基本组合
准永久组合
顶板
跨中
604
552
377
62
258
Φ25@150
0.43
0.13
柱支座
435
439
294
560
0.43
0.07
侧墙支座
314
297
198
529
0.05
中板
400
19
147
96
25
1171
Φ22@150
0.69
支座
83
288
189
229
0.69
0.30
底板
772
720
485
76
1500
0.28
565
537
361
761
Φ28@150
0.55
0.08
827
845
569
823
+Φ22@150
0.87
侧墙
600
279
5
890
0.45
0.15
顶板支座
384
340
241
257
599
1.45
0.17
底板支座
718
746
502
856
944
+Φ28@150
1.17
0.2
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。
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