成都地铁车站主体结构计算手册Word下载.docx
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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。
6.3.2计算过程
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。
（17.34-4.5）＝128.4kN/m2；
中板处侧墙水压力：
10×
（9.15-4.5）＝46.5kN/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/m2
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。
6.3.3计算结果及配筋
893
943
627
452
Φ32@150
0.71
0.23
516
89
67
544
0.71
0.01
1314
1261
1125
+Φ25@150
1.19
0.20
52
122
92
662
中板配筋由施工工况控制，此处配筋按断面三中板执行。
93
306
201
957
930
621
1323
974
1339
887
843
1.15
0.19
885
332
237
966
1.15
700
272
385
131
364
238
156
1816
0.49
0.06
802
425
293
1452
0.49
4号出入口顶板
660
546
366
295
0.54
0.10
1126
1223
813
751
Φ32@100
1.04
4号出入口底板
40
352
235
0.62
369
246
822
4号出入口侧墙
27
63
14
644
0.45
483
311
265
514
680
0.58
1号风道顶板
416
284
192
347
0.04
935
1066
708
649
1号风道底板
304
197
232
195
327
0.03
1号风道侧墙
94
36
330
411
365
225
358
590
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
6.4.2计算过程
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）
中板承担顶板施工荷载时标准组合下弯矩图
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