地铁车站平面计算案例

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1、成都地铁1号线小天竺站主体结构平面计算说明书计算人：________________________复核：__________________________2006.10.05目录第1章计算书总说明1第2章车站横断面计算12.1小天竺站典型断面图12.2计算原则22.2.1计算图式与荷载22.2.2计算方法22.2.3地下水位22.3截面特性22.4荷载计算32.5计算结果42.5.1标准断面42.5.2扩大断面10第3章车站纵梁受力分析13.1计算说明13.2截面特性13.3荷载计算13.4计算结果23.4.1基本组合23

2、.4.2标准组合63.4.3设计说明10第4章车站主体结构抗浮验算14.1不考虑侧壁摩阻力14.2考虑侧壁摩阻力1第5章小天竺站主体结构配筋计算375.1板配筋计算375.2墙配筋计算395.3梁配筋计算405.4柱配筋计算385.5电梯井计算41小天竺站主体结构计算说明书第1章计算书总说明小天竺站为地下二层岛式车站，考虑车辆限界及建筑设计要求，车站主体结构标准断面采用单柱双跨箱形框架结构。车站结构具体尺寸参照建筑施工图，顶底板均采用厚板结构，柱网结合建筑布局条件设置。本次计算选取基本组合、标准组合和频遇组合三种工况，前两种分

3、别用来计算承载能力极限状态和验算正常使用极限状态，频遇组合作为检算工况。结构分析包括车站横断面计算及纵梁计算两种模型，并对主体结构的抗浮进行验算。其中横断面计算由于结构和围岩地质的复杂性，借鉴桐梓林三维分析的应力分布规律，认为选取中间标准断面和两端扩大断面两个断面作为控制断面进行计算是合理的，围岩均以最不利处计算。纵梁的计算按双跨箱形框架计算。本次计算采用“荷载-结构”模式，借助于美国ANSYS公司编制的大型有限元结构计算程序ANSYS8.0进行计算分析。荷载严格按《建筑结构荷载规范GB50009-2001》和《桐梓林站-岩土

4、工程勘察报告（详勘）》以及人防通用图计算；结构形式和尺寸以我们的相关施工图为准。具体计算时，由于各种输入、输出数据因其数量十分庞大，故在各章节中没有详细罗列，而是以图示的形式形象地表示所需要的相关信息。结构配筋先按承载力要求进行初次配筋，再以裂缝控制进行检算，根据检算结果调整配筋（结果显示配筋由裂缝要求控制）。对于纵梁配筋，由于纵梁的上翻下翻变化，基于安全考虑，按照矩形梁配筋（不能按照T形梁考虑，因为当翼板受拉是，混凝土退出工作，根本不能提高承载力）。更多未尽细节请参看各章节。-45-小天竺站主体结构计算说明书第2章车站横断面

5、计算2.1小天竺站典型断面图图2-1中间标准断面图单位mm图2-2两端扩大断面图单位mm-45-小天竺站主体结构计算说明书2.2计算原则2.2.1计算图式与荷载1、标准段主体结构为单柱双跨箱形框架结构。主体结构围护桩与内衬墙间设有防水隔离层，为重合墙模式围护结构，围护桩与内衬墙间由两端铰接链杆模拟，只传递压力，产生拉力时链杆不起作用。地层对桩、墙、底板的抗力也均由链杆LINK10（compressiononly）模拟。2、结构计算采用“荷载-结构”模式，借助于美国ANSYS公司编制的大型有限元结构计算程序ANSYS9.0进行计

6、算分析。在使用阶段考虑水压力由内衬墙承担，土压力由桩、内衬墙共同承担，从而形成重合墙模式。通过模拟在主体与围护之间的刚性链杆（只能承受压力的二力杆）传力给主体结构。3、本计算取三种工况，根据相关规范选取荷载“基本组合”和“标准组合”两种情况进行受力分析，以频遇组合检算。①.基本组合：覆土荷载+地面超载+侧向水土压力+结构自重+楼层设备荷载+楼层人群荷载+底板水压力②.标准组合：覆土荷载+地面超载+侧向水土压力+结构自重+楼层设备荷载+楼层人群荷载+底板水压力③.频遇组合：覆土荷载+侧向水土压力+结构自重+楼层设备荷载+底板水压

7、力+人防荷载4、主要计算参数第i层土的天然重度——γi，见《小天竺站-岩土工程勘察报告》（详勘）。地面超载——20kN/m2土弹簧（链杆）刚度——依据不同土层其值不同，计算公式为Ki=kilib。其中，ki为第i号弹簧所代表范围内的地层弹性反力系数，li为弹簧所代表的反力作用范围的长度，b为纵向的计算宽度，此处取为1m。土的侧压力系数——根据结构受力特点，取为各土层的静止侧压力系数。2.2.2计算方法侧向土压力按静止土压力计算，计算竖向土压力时，不透水的粘土采用水土合算，其余土层采用水土分算。围护、主体结构荷载分配原则：侧向土

8、压力按桩和侧墙的刚度比进行分配，水压力全部作用在侧墙上。2.2.3地下水位根据地质报告，地下水位取地面以下2.0m处。2.3截面特性计算宽度沿纵向取1米，即B=1米1.顶板（用beam3来模拟）：C30砼B=1mD=0.8m2.中板（用beam3来模拟）：C30砼B=1mD=