成都地铁车站主体结构计算书研讨.doc

中铁隧道勘测设计院有限公司 PAGE  PAGE 41 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 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》（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 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