地铁暗挖车站钢管混凝土柱设计及程序开发.pdf

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1、城市建筑┃建筑结构┃URBANISMANDARCHITECTURE┃ARCHITECTURALSTRUCTURE地铁暗挖车站钢管混凝土柱设计及程序开发MetroCoveredDiggingStationConcreteFilledSteelTubularColumnDesignandProgramDevelopment■孙喜军■SunXijun[摘要]钢管混凝土柱是地铁车站的主要受力构件，为提高指标界限值[θ]通过《钢管混凝土结构技术规程》地铁设计人员的工作效率，需开发地铁车站钢管混凝土柱（中国工程建设协会标准CECS28：2012）表5.1.2计算程序，解决设计中反复手工计算的问题，

2、待计算程序查得。公式中的Aafa、Acfc、θ都可以通过输入常量完全成熟后广泛推广。计算而得，α和[θ]在程序中建立条件语句自动识[关键词]地铁钢管混凝土柱程序开发别。（2）长细比影响的折减系数Φ1计算[Abstract]Steeltubeconcretecolumnisthemainstressco-在Φ1计算中，柱的等效长度Le与直径D的不同mponentsofsubwaystation,toimprovethesubwaydesignef-图1输入物理参数的程序窗口比值，Φ1将采用不同的计算公式。ficiencyofstaff,needstodevelopcomputationp

3、rogramofthe当Le/D>4时，Φ1=1-0.115LD4；当Le/Deconcretesteelpipecolumnofthesubwaystation,tosolvepro-blemsofrepeatedmanualcalculationindesign,popularizesc-≤4时，Φ1=1alculationprogramwidelyafterit’sfullymature.而柱的等效长度Le=μkL，μ为柱端约束条件的计算长度系数，根据梁柱刚度的比值，按《钢结构[Keywords]subway,concretefilledsteeltubularcolumn,p

4、ro-设计规范》GB50017附录D确定。在地铁车站中，gramdevelopment钢管混凝土柱与上下节点均为刚性连接，μ值变化范围较小，为保守设计，方便程序开发，在程序设图2输入构件参数的程序窗口钢管混凝土柱是将混凝土填入圆形钢管内构成定上定μ=0.7。钢管混凝土柱的柱身弯矩分布梯度2.荷载参数的确定的组合结构构件，具有钢结构和混凝土结构的双重影响的等效长度系数k，当轴心受压柱时k=1，无侧钢管混凝土柱荷载参数包括轴向压力设计值N特点。钢管混凝土可借助内填混凝土增强钢管壁的2移框架柱k=0.5+0.3β+0.2β，β为柱两端弯矩设及上下端弯矩M1、M2，上述3个值作为程序开发输稳定

5、性，又可借助钢管对核心混凝土的套箍（约束）计值之绝对值较小者M1与较大者M2的比值。单曲压入的常量，通过SAP2000纵向建模，根据地铁车站作用，使核心混凝土处于三向受压状态，从而使核弯时，β为正值，双曲压弯时，β为负值。考虑地所处的深度、围岩等条件计算而得。图3为输入荷心混凝土具有更高的抗压强度和抗变形能力。钢管铁车站钢管混凝土柱实际高度及受压状态，程序开载参数的程序窗口。混凝土本质属于套箍混凝土，它具有强度高、重量发中设定钢管混凝土为无侧移框架柱，单曲压弯。轻、塑性好、耐疲劳、耐冲击等优点。在施工工艺（3）偏心率影响的承载力折减系数Φe计算方面亦具有一定的优点：钢管兼有纵向钢筋（受

6、拉在Φe计算中，柱端轴向压力偏心距之较大值e0和受压）和箍筋的作用，制作钢管比制作钢筋骨架与核心混凝土横截面的半径rc的比值不同，Φe将采省工，便于浇筑混凝土；钢管即劲性承重骨架，可用不同的计算公式。省去支模，能缩短工期，施工不受季节的限制。钢1当e0/rc≤1.55时，Φe=e，当e0/rc>1.55管混凝土与钢结构相比，在自重相近和承载力相同1.185orc的条件下，可节省钢材约50%，且焊接工作量大幅度减少；与普通钢筋混凝土结构相比，在保持钢材oo4rc图3输入荷载参数的程序窗口时，Φe=用量相近和承载能力相同的条件下，构件的截面面eo3.钢管混凝土柱轴向受压承载力计算依据积可

7、减少约一半，材料用量和构件自重相应减少约钢管混凝土柱的轴向受压承载力应满足下列要而e0=M2/N，M2为柱端弯矩设计值的较大值，它50%。求：N≤Nu，钢管混凝土柱的轴向受压承载力设计与轴向压力设计值N都是通过SAP2000建模计算而在暗挖地铁车站中，钢管混凝土柱作为主要构值Nu=Φ1ΦeN0。从公式中可以看出，钢管混凝土柱得的已知量，rc=D/2-T。件被广泛采纳。在大连地铁设计中，双联拱车站中的轴向受压承载力是由轴心受压承载力设计值N0进（