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1、都市快轨交通第卷年第期总第期心学术探讨叫地铁衬砌结构实施可靠度设计的探讨景诗庭朱永全石家庄铁道学院石家庄,摘婆介招了浅雇地长整体式衬办来甩可幸度设计的背景和日前可供引用的成果建议按不同结,。构类型分价段实施要做的工作主要尾朴充和完善各种掩载的挽计特征关份词地铁衬脚可赤友硬计待载锐计特征可行性及有利条件荷载一结构模型设计的浅埋隧道整体式衬砌最易实现当今国内外工程结构设计的发展趋势是应用可靠可靠度设计,而地铁隧道大部分是这种类型。年前,性理论和推行概率极限状态设计,这是提高工程结构笔者等就曾对北京地铁的区间隧道进行过可靠度设计水准的有效途径。国家级第一层
2、次的《工程结构可分析。现在地铁隧道实现可靠度设计的条件较为充靠度设计统一标准一一’和第二层次的分,可靠度设计的理论和方法有很多专著和成果可供、、、、建筑铁路公路港口水工等行业的统一标淮,引用,设计各主要随机变量的统计特征如结构构件强都已相继公布,而建筑行业各种建筑结构按可靠度理度及几何参数的统计特征可直接引用建筑行业和铁路,论修订的设计规范也已公布实施新修订的《铁路隧道隧道的成果,岩土特性的统计特征也可参考引用其他“设计规范一》也列出了概率极限状岩土工程的统计成果。现在要做的事主要是针对地下”。、态设计一章作为既是民用建筑又是城市交通地铁道,。的特点
3、完善和补充有关作用荷载的统计特征下建筑的地下铁道,可靠度设计也应提到。日程上来按不同结构类型分阶段实施由于地下结构支护系统与围岩相互作用关系复杂,,地层的物理、力学指标的随机性和离散性又较突出,所对暗挖法修建的拱式车站隧道和马蹄形区间隧道我国多年主要以荷载一结构模型分析衬砌内力,地层以,普遍认为地下结构推行可靠度设计难度较大好在压力是衬砌承受的主要荷载。对于出现较多的土质隧国,内外同行在这个领域已做了不少工作土力学和岩道的竖向地层压力,浅埋隧道按计算截面以上土柱重土工程可靠性设计的理论与实际应用方面已有不少成,。。量计算浅埋和深埋隧道也可用泰沙基公式
4、计算地层果和专著发表铁道部曾组织各院校对按可靠度理论,修改隧道设计规范进行过可行性、基础性、实施性研弹性抗力仍用温克列尔假定可按规范规定考虑各种。,究。新隧规对铁路单线深埋隧道整体式衬砌、偏压衬砌不利的荷载组合对于少量出现的深埋石质隧道若仍,和明洞列出了按概率极限状态设计的实用公式’,实现考虑围岩一定破坏范围内的松动压力即可引用文,。献〔的荷载计算公式因而石质深埋地铁区间隧道就了按近似概率进行可靠度校核几所铁路院校在上述可行性研究中一致认为,按可以引用深埋铁路单线整体式衬砌可靠度设计的实用。,检算公式’对于土质隧道还需对土柱重量和泰沙基一一一一收稿日
5、期修回日期公式等牵涉的计算参数做一些统计分析,找出其统计作者简介景诗庭男教授,,朱永全男博士教授隧道及地下工程研究所所长。特征,然后分阶段进行。可靠度分析队一下队一下地拼衬砌结构实施可靠度设计的探讨对某条线的车站隧道及区间隧道衬砌进行综合分项系数。文献「已列出了混凝土衬砌偏压构件可靠度分析抗压和抗裂两种极限状态可靠度检算的实用设计式,一条地铁线路上暗挖车站的结构形式不会完全相可以参照采用。,,、、、,同区间隧道则会做成少数几种适应不同土质和埋深所不同的是式中个分项系数入入的典型断面。这类衬砌的可靠度分析仍按广义由于荷载统计特征不同,不能用文献的结果,
6、应该重抗力一广义作用效应模式,仍检算混凝土整体式新根据该城市几种典型地层荷载和其他参数的统计特。。,大体上用求衬砌偏压构件的抗压坏和抗裂两项功能其功能函数征及目标可靠指标求出计算方法很多刀仍沿用传统公式,只是包含的材料强度、几何尺寸的同样方法,只是顺序有所改变。文献〔中有按文等都是随机变量,则是按荷载结构模式由各种荷载、献【推荐的分位值法求分项系数的算例,构件强度和、。几何尺寸岩土特性等大部是随机变量算出的内力几何尺寸的统计特征可引用文献的成果轴力及偏心距,也是随机变量。分别求出和的统用明挖法或盖挖法修建的地铁隧道,应重、、、、、、,计特征概率分布均
7、值月标谁差川入召后新核算论证各种荷载的分项系数用一次二阶矩理论公式或实用分析法求出各种功能的明挖法或盖挖法修建的车站多为多层多跨矩形框。、、可靠指标及失效概率具体作法可遵循文献【【架结构,区间多为箱形结构。这类衬砌目前都按建筑行,’。〔笔者的《隧道结构可靠度》中也有详细介绍】业,的混凝土结构设计规范一》设计而这、上述可靠指标计算过程除了与荷载内力有一规范正是用分项系数表达的概率极限状态设计式。关的统计特征需要重新研究外,其余均可引用文献【多种受力构件的强度设计值已包含了相应的抗力分项,的成果而与荷载有关的各随机变量的统计特征主系数,而内力的设计值是由
8、与之配套的《建筑结构荷载要针对该车站或该区间的地层、埋深、地下水状况及地规范一》中各种荷载标准值乘以各自分项
