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1、刍议地铁结构耐久性设计因素 摘要：以地铁工程设计特点为出发点,通过构思地铁工程设计库框架的创建,初步梳理出地铁车站结构计算的设计框架,指出该框架的建立是对目前国内地铁工程设计实例的一种梳理和总结,也是对地铁结构标准图设计、设计速度的加快和设计质量的提高、设计创新的一种探索。本文结合地铁结构和劣化机理，从材料选择、构造措施和施工措施三个方面提出了改善地铁结构耐久性的设计要点，希望能引起设计人员的重视。关键词:地铁结构;耐久性;因素;设计方法Abstract:Thedesignfeaturesofsubwayprojectasthestartingp
2、oint,bycreatingadesignframeworkofsubwayproject,constructaninitialdesignframeworkforthecalculationofsubwaystationstructure,pointedoutthattheestablishmentoftheframeworkistopresentananalysisofthesubwayengineeringdesignexamplesandsummary,alsoisakindofexplorationtotheMetrostandards
3、tructuredesign,designspeedandthedesignqualityimprovement,designinnovation.Inthispaper,accordingtothestructureand8degradationmechanism,putforwardtoimprovethedesignofthedurabilityofsubwaystructurefromthreeaspectsofmaterialselection,constructionmeasuresandconstructionmeasures,the
4、hopecancausetheattentionofdesigners.Keywords:subwaystructure;durability;factors;designmethod中图分类号:U231+.1文献标识码：A文章编号：引言建筑结构在建造和使用过程中,会受到有害化学物质的侵蚀,并且要承受地震、疲劳、超载等外来作用,同时结构所用材料自身的性能也会不断退化,从而使结构各部分产生不同程度的损伤和劣化。地铁工程属于城市公共交通轨道工程,投资大、建设周期长、质量要求高,主体结构工程设计使用年限为100年,其结构耐久性设计至关重要。由于地铁的地下
5、工程结构与有害气体、地下水、岩土介质紧密接触,加之各种突发性灾害等不确定性因素的影响,由此引发的各类耐久性问题越来越严重。例如构件或结构的变形过大、锈蚀、裂损、漏水、差异沉降、坍塌等各种破坏现象频繁发生,缩短了工程结构物的使用寿命,并因为返修而耗费了大量的资金。尤其是近年来长大隧道和城市地铁工程建设的增多,初始资金投入巨大,而且维修、改建都比较困难,8因而对耐久性提出了更高的要求。1混凝土结构耐久性设计方法和内容近年来，传统的经验方法有很大的改进：首先是按照材料的劣化机理确定不同的环境类别，在每一类别下再按温、湿度及其变化等不同环境条件区分环境作用
6、等级，从而更详细地描述环境作用。其次是对不同设计使用年限的结构构件，有不同的耐久性要求。混凝土结构的耐久性设计主要包括下列内容：（1）结构的设计使用年限、环境类别及其作用等级；（2）有利于减轻环境作用的结构形式、布置和构造；（3）混凝土结构材料的耐久性质量要求；（4）混凝土裂缝控制要求；（5）防水、排水等构造措施；（6）恶劣环境作用下合理采取防腐蚀附加措施或多重防护策略；（7）耐久性所需的施工养护制度与保护层厚度的施工质量验收要求；（8）结构使用阶段的维护、修理与检测要求。2地铁结构耐久性的影响因素分析地铁混凝土结构埋置于地下岩土体中(同时可能伴有
7、地下水),因而其耐久性的影响因素相对于地面结构更具复杂性和不确定性。在分析地铁工程结构物的耐久性时,8应考虑到以下几个方面的影响:（1）与土体(水)直接接触,应力状况复杂多变。（2）岩土介质具有不均质性、非线性、流变性等特点。（3）处于地下,给观测、模拟、试验等工作带来较大难度。（4）外界荷载的不确定性等。具体来讲,地铁结构耐久性的影响因素主要包括以下方面:（1）环境因素,包括温湿度、CO2、特殊离子环境、地下水、杂散电流等。（2）材料因素,包括水灰比、水泥品种、碱骨料等。（3）结构力学因素,包括应力状态及水平、裂缝程度、岩土流变、水体渗流压力、不
8、均匀沉降、外荷变化、结构尺寸与构造等。（4）施工因素,涉及混凝土浇注及振捣、支护形式、超挖欠挖、施工质量管理等。2.1化学
