成都地铁车站主体结构计算书Word下载.docx

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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、五、荷载组合与分项系数荷载组合与分项系数5.1、荷载分类、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、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荷载种类组合永久荷载可变荷载人防荷载地震荷载基本组合：

永久荷载+基本可变荷载1.35（1.0）1.4准永久组合：

永久荷载+基本可变荷载1.00.5偶然组合：

永久荷载+地震荷载1.2（1.0）1.3偶然组合：

永久荷载+人防荷载1.2（1.0）1.0施工阶段组合1.21.4注：

结构重要性系数1.1。

施工阶段重要性系数取0.9.六六车站结构断面计算车站结构断面计算6.1结构主要尺寸结构主要尺寸断面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dKvKxfakPeg/cm3g/cm3KN/m3MPa/mMPa/mKPaKpa人工填筑土1.90粘土2.001.9520.00.50564722075粉质粘土1.951.9019.50.503230200粉土1.901.8519.00.481210110细砂1.801.7018.00.40100中砂1.851.8018.50.357050110卵石土（松散）1.901.8019.00.307542250卵石土（稍密）2.001.9020.00.309050350卵石土（中密）2.202.1022.00.2511070800卵石土（密实）2.252.1522.50.2012095900强风化泥岩2.102.000.356030250中等风化泥岩2.352.200.301408010006.2.2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=203.570kN/m2；

中板人群及设备荷载：

FMS8kN/m2；

人防荷载：

顶板70kN/m2；

底板60kN/m2；

侧墙30kN/m2；

底板水压力：

FBS10（17.03-4.5）125.3kN/m2；

侧墙上部水压力：

FCQS0kN/m2；

FCQX10（17.03-4.5）125.3kN/m2；

桩承受土压力：

FCT10.57035kN/m2；

FCT20.4（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0.80.8m（等刚度转化为墙为0.36m），桩径1.2m2.2m（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80060455237762258251500.430.13柱支座435439294560258251500.430.07侧墙支座314297198529258251500.430.05中板跨中4001914796251171221500.690.05支座832881892291171221500.690.30底板跨中800772720485761500251500.430.28柱支座5655373617611500281500.550.08侧墙支座827845569823150028150+221500.870.13侧墙跨中6002793612295890221500.450.15顶板384340241257599221501.450.17支座底板支座71874650285694422150+281501.170.2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。

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dKvKxfakPeg/cm3g/cm3KN/m3MPa/mMPa/mKPaKpa人工填筑土1.90粘土2.001.9520.00.50564722075粉质粘土1.951.9019.50.503230200粉土1.901.8519.00.481210110细砂1.801.7018.00.40100中砂1.851.8018.50.357050110卵石土（松散）1.901.8019.00.307542250卵石土（稍密）2.001.9020.00.309050350卵石土（中密）2.202.1022.00.2511070800卵石土（密实）2.252.1522.50.2012095900强风化泥岩2.102.000.356030250中等风化泥岩2.352.200.301408010006.3.2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。

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。

FBS10（17.34-4.5）128.4kN/m2；

FCQX10（17.34-4.5）128.4kN/m2；

中板处侧墙水压力：

10（9.15-4.5）46.5kN/m2；

FCT20.4（173.4+45）87.36kN/m2；

FCT20.4（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0.80.8m（等刚度转化为墙为0.36m），桩径1.2m2.0m（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。

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（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8008939436270452321500.710.23柱支座5168967544452321500.710.01侧墙支座13141261112590045232150+251501.190.20中板跨中40052122920662中板配筋由施工工况控制，此处配筋按断面三中板执行。

支座9330620167662底板跨中80095793062101323321500.710.23柱支座9741339887843132332150+251501.150.19侧墙支座885332237966132332150+251501.150.20侧墙跨中70027238525801339221501.150.13顶板支座1313642381561816251500.490.06底板支座8024252372931452251500.490.084号跨中8006605463660295281500.540.10出入口顶板支座11261223813751295321001.040.194号出入口底板跨中70040352235025281500.620.05支座38536924682225281500.620.064号出入口侧墙跨中6002763140644221500.450.01支座483311265514680251500.580.131号风道顶板跨中8004162841920347281500.540.04支座9351066708649347321001.040.151号风道底板跨中700297304197025281500.620.04支座23219513132725281500.620.031号风道侧墙跨中6009452360330221500.450.01支座411365225358590221500.580.13注：

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。

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dKvKxfakPeg/cm3g/cm3KN/m3MPa/mMPa/mKPaKpa人工填筑土1.90粘土2.001.9520.00.50564722075粉质粘土1.951.9019.50.503230200粉土1.901.8519.00.481210110细砂1.801.7018.00.40100中砂1.851.8018.50.357050110卵石土（松散）1.901.8019.00.307542250卵石土（稍密）2.001.9020.00.309050350卵石土（中密）2.202.1022.00.2511070800卵石土（密实）2.252.1522.50.2012095900强风化泥岩2.102.000.356030250中等风化泥岩2.352.200.301408010006.4.2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。

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。

准永久弯矩图（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标准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6.4.3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800122411377610322321500.700.30柱支座1746122181774932232150+251501.30.16侧墙支座239222148639322321500.700.02中板跨中400452511600750251500.890.16支座321400250332750251500.890.30底板跨中8001213106271401583321500.700.28柱支座14071281860724158332150+251501.30.18侧墙支座201920571104（折）1132158332150+251500.870.20侧墙跨中70063771748201118221500.450.30顶板支座453422282449710251500.50.10底板支座19081916968（折）138121025150+321500.790.10注：

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七、主体结构中柱、纵梁计算7.1概述顶梁截面尺寸bh=1000mm1800（2200）mm，中梁截面尺寸bh=1000mm800mm，底梁截面尺寸bh=1000mm2000（2500）mm，中柱bh=800mm800mm，FBZ截面尺寸bh=800mm1000mm.7.2计算模型采用荷载结构模型平面杆系有限元单元法，取梁柱体系整体计算。

7.3荷载计算7.3.1顶纵梁荷载计算

（1）盾构井段：

覆土厚度3.5m，水位取地下4.5m，顶梁上作用有所属板带传来的覆土荷载、顶板自重及超载。

盾构井段板带宽6.77m.板带土荷载：

3.5*20*6.77=473.9KN/m板带超载：

20*6.77=135.4KN/m板带自重：

0.8*25*6.77=135.4KN/m

（2）标准段：

标准段板带宽5.85m.板带土荷载：

3.5*20*5.85=410.9KN/m板带超载：

20*5.85=117KN/m板带自重：

0.8*25*5.85=117KN/m7.3.2中纵梁荷载计算

（1）盾构井段：

中纵梁上作用有所属板带传来的设备自重、中板自重（含装修层自重）。

盾构井段板带宽6.77m.板带设备载：

8*6.77=54.16KN/m板带自重：

（0.4*25+0.15*20）*6.77=88.01KN/m板带传来施工阶段荷载：

25*6.77=169.25KN/m

（2）标准段：

盾构井段板带宽5.85m.板带设备载：

8*5.85=46.8KN/m板带自重：

（0.4*25+0.15*20）*5.85=76.05KN/m板带传来施工阶段荷载：

25*5.85=146.25KN/m7.3.2底纵梁荷载计算

（1）盾构井段：

底纵梁上作用有所属板带传来的水荷载、底板自重。

盾构井段板带宽6.77m.板带自重：

0.8*25*6.77=135.4KN/m板带水荷载：

（12.83*10）*6.77=868.59KN/m

（2）标准段：

底纵梁上作用有所属板带传来的底板自重及水荷载。

盾构井段板带宽5.85m.板带水荷载：

（12.53*10）*5.85=733KN/m板带自重：

0.8*25*5.85=117KN/m7.3.4护壁柱的荷载：

端墙考虑护壁柱参与承受侧墙荷载。

取板带长度5.2m。

顶板处承受水荷载：

0KN/m顶板处承受的土荷载：

28*5.2=146KN/m