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1、本科畢業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)(論論文)合肥市軌道道交通11號線繁繁華大道道車站初步設(shè)計(jì)年 級:學(xué) 號:姓 名:專 業(yè):土木工工程指導(dǎo)老師:2013 年 6 月西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 頁第一章 緒論1.1 地地鐵發(fā)展展概況這幾年,我我國的城市規(guī)規(guī)模逐漸漸擴(kuò)大,基基礎(chǔ)設(shè)施施落后更更加凸顯顯,城市市交通運(yùn)運(yùn)輸矛盾盾日益彰彰顯。由于安全全、準(zhǔn)時時、快速速等優(yōu)點(diǎn),城市軌軌道交通通在開拓拓城市空空間、開開創(chuàng)城市市快速立立體交通通網(wǎng)絡(luò)和和優(yōu)化城城市交通通環(huán)境方方面發(fā)揮揮了很大大的作用用。1.1.11我國地地鐵發(fā)展展概況我國的地鐵鐵建設(shè)可可以分為為4個階段段:(1)起步步階段:我國開開始準(zhǔn)備備建設(shè)北北京地鐵鐵

2、網(wǎng)絡(luò),19669年10月北京京地鐵1號線通車車,總長23.6千米。之之后天津津地鐵、哈哈爾濱人人防隧道道等成功功建成,起起步階段段的指導(dǎo)導(dǎo)思想是是人防。(2)發(fā)展展階段:我國僅僅有北京京、上海海、廣州州等幾個個大城市市規(guī)劃建建設(shè)地鐵鐵,發(fā)展展階段地地鐵建設(shè)設(shè)把城市交交通作為為目的。(3)調(diào)控控階段:90年代以后后,國內(nèi)內(nèi)一些省會會城市著著手準(zhǔn)備備地鐵建設(shè)設(shè)。因?yàn)闉轫?xiàng)目繁多而且造價價高,國國務(wù)院在在19995年12月發(fā)布了國辦60號文件,暫停停了一些些地鐵重大大項(xiàng)目的的審批。(4)建設(shè)設(shè)高峰期期:國家家政策鼓鼓勵大中中城市建建設(shè)地鐵鐵改善交通通,高峰峰期建設(shè)設(shè)地鐵速速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過過之前的的30年。

3、1.2工程程概況合肥市位于于北亞熱熱帶濕潤潤季風(fēng)氣氣候區(qū),氣候溫和,四季分明,雨量適中。平均氣溫常在15.7,夏季最高達(dá)到41,冬季最低達(dá)到零下20.6, 41年相對平均濕度76。地區(qū)常年降水量平均值是982.6mm。受冷鋒等多種因素的共同影響,59月為汛期,暴雨較多,這個階段的降水量占全年的60左右。此項(xiàng)目地處處合肥市市城區(qū)和和開發(fā)區(qū)區(qū),屬江江淮波狀狀平原。沿沿線可劃劃分成南淝河河河床與與河漫灘灘、一級級階地、二二級階地地。總的的看來,此項(xiàng)目目沿線地地形相對對平坦,局局部地形形有起伏伏。合肥肥站到南一環(huán)環(huán)站地面面標(biāo)高為為13.25至至18.75mm,南一一環(huán)站到到大連路路站地面面標(biāo)高23.8

4、6至至35.49mm,大連連路站到到徽州大大道站地地面標(biāo)高高11.55至至20.70mm。1.2.11 工程程地質(zhì)概概況根據(jù)土層信信息共有有以下幾幾種地層層:人工填土層層(Qml):粉質(zhì)粘土回填層層:棕色色 - 灰色和和黑色,松松散 - 稍密,濕濕,主要要由粉質(zhì)質(zhì)粘土含含灰,爐爐渣磚,砂砂石,植植物的根根。雜填土11層:雜雜色,稍稍密 - 稍密,濕濕,建筑筑垃圾,含含有大量量的灰,磚磚,砂石石。第四系全新新統(tǒng)沖積積層(QQ41all+pll):粘土層:棕色 - 棕色,硬硬 - 硬質(zhì)塑塑料,可可壓縮,氧氧化鐵,鐵鐵錳結(jié)核核和少量量的白色色高嶺土土,切面面光滑,有有光澤,干干燥,高高強(qiáng)度,層層連續(xù)

5、分分布。粉質(zhì)粘土1層:棕棕色 - 棕色,硬硬質(zhì)塑料料,可壓壓縮性,含含有高嶺嶺土少量量的氧化化鐵和錳錳結(jié)核,粗粗糙的部部分,僅僅在個別別孔層暴暴露分布布的鏡頭頭。第四紀(jì)更新新世沖積積層(QQ3all+pll):粘土層:棕色 - 棕色,硬硬 - 硬質(zhì)塑塑料,可可壓縮,氧氧化鐵,鐵鐵錳結(jié)核核和少量量的白色色高嶺土土,切面面光滑,有有光澤,干干燥,高高強(qiáng)度,層層連續(xù)分分布。粘土層:黃色 - 褐色,硬硬 - 硬質(zhì)塑塑料,可可壓縮性性,含少少量鐵錳錳結(jié)核本本地夾粉粉質(zhì)粘土土透鏡層層的分布布是不連連續(xù)的。粉質(zhì)粘土1層:棕棕色,硬硬質(zhì)塑料料,可壓壓縮性,含含有少量量的高嶺嶺土,氧氧化鐵和和錳結(jié)核核,粗糙糙的

6、部分分,僅在在單個孔孔的層暴暴露分布布的透鏡鏡。1.2.22 水文地地質(zhì)概況況1)地下水水類型合肥地區(qū)主主要有二二十里埠埠河、店埠河河、板橋橋河、南南淝河、二二里河、派河和十五里河7大水系,一號線線路主要穿過南淝河。合肥市軌道道交通1號線在在里程約約為K7+1700K7+2400段下穿穿南淝河河。本次勘察沒沒有發(fā)現(xiàn)現(xiàn)上層滯滯水,但但在局部部地段受受地表水水體、管線滲滲漏和大大氣降水水等影響。1.2.33 不良良地質(zhì)作作用與特特殊巖土土1)地質(zhì)災(zāi)災(zāi)害與不不良地質(zhì)質(zhì)作用經(jīng)過專家評評估無地地質(zhì)災(zāi)害害和不良良地質(zhì)作作用。2)特殊性性巖土本項(xiàng)目的主主要特殊殊性巖土土包括填填土、膨膨脹土。填土:分布布普遍

7、,厚度一一般約為為0.53.55m,局部地地段較厚厚,高達(dá)達(dá)5.33m。膨脹土:本本工程的的粘土層、粘粘土層和粘土層具有有弱膨脹脹潛勢,本工程土層屬弱膨脹潛勢的膨脹土。2.2.44地震動動峰值加加速度根據(jù)國家地地震局編編制的中中國地震震動參數(shù)數(shù)區(qū)劃圖圖(GB11830060)區(qū)劃劃,合肥肥市地震震動峰值值加速度度為0.110g,抗震震設(shè)防烈烈度為7度。設(shè)設(shè)計(jì)地震震分組為為第一組組,場地地類別為為類,設(shè)設(shè)計(jì)特征征周期為為0.335s。第二章 車站建建筑設(shè)計(jì)計(jì)2.1 概概述合肥市軌道道交通1號線終點(diǎn)點(diǎn)站為徽徽州大道道站,起點(diǎn)站站為天水水路站,一共有26座地鐵車站,線路全長29.06km。2.1.1

8、1 設(shè)計(jì)依依據(jù)1)地鐵設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范(GB 501157-20003)2)混凝土土結(jié)構(gòu)耐耐久性設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范(GBBT5004766-20008)3)建筑基基坑支護(hù)護(hù)技術(shù)規(guī)規(guī)程(JGJJ 1220-220122)4)鐵路隧隧道設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范(TB 10003-2005)5)人民防防空工程程設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范(GB 502225-20005)6)建筑結(jié)結(jié)構(gòu)荷載載規(guī)范(GB 500009-20112)7)建筑抗抗震設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范(GB 500011-20110)8)鐵路工工程抗震震設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范(GB 501111-20006)9)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范(GB 500017-20003)10)混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范(GB

9、500010-20110)11)建筑筑樁基技技術(shù)規(guī)范范(JGJJ 944-20008)12)地下下鐵道工工程施工工及驗(yàn)收收規(guī)范(GB 502299-19999)2.1.22設(shè)計(jì)原原則地鐵車站設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)符符合交通通規(guī)劃、城城市總體體規(guī)劃及及軌道交交通線網(wǎng)網(wǎng)規(guī)劃的的要求,按按照技術(shù)術(shù)先進(jìn)性性、適用用、安全全、經(jīng)濟(jì)濟(jì)和理性性的原則則,妥善善處理與與地面建建筑、城城市交通通、地下下構(gòu)筑物物、地面面與地下下管線之之間的關(guān)關(guān)系,盡盡量減少少管線遷遷移、房房屋拆遷遷和施工工對地面面交通、地地面建筑筑物及市市民生活活的影響響,努力力做到方方便市民民,節(jié)約約工程投投資。2.2 車車站規(guī)模模2.2.11 車站預(yù)預(yù)測

10、客流流量本車站的客客流量預(yù)預(yù)測以20006年居民民出行調(diào)調(diào)查為基基礎(chǔ),以以20009年的調(diào)查為為修正資資料,預(yù)預(yù)測得出出20411年合肥肥市300個交通通小區(qū)的的出行發(fā)發(fā)生吸引引量的出出行矩陣陣,并以以此為基基礎(chǔ)進(jìn)行行公交方方式的客客流預(yù)測測。20441年合肥肥市軌道道交通1號線繁繁華大道道站的預(yù)預(yù)測客流流量如表2-1和表2-2所示。表2-1 20441年1號線繁繁華大道道站早高高峰小時時客流預(yù)預(yù)測表(人/小時)站名上行下行超高峰系數(shù)上車下車斷面客流量量上車下車斷面客流量量繁華大道10603152261222285813933588991.24表2-2 20441年1號線繁繁華大道道站晚高高峰

11、小時時客流預(yù)預(yù)測表(人/小時)站名上行下行超高峰系數(shù)上車下車斷面客流量量上車下車斷面客流量量繁華大道1045214426917723647951959221.24本站的遠(yuǎn)期期超高峰峰系數(shù)為為1.224,則遠(yuǎn)遠(yuǎn)期高峰峰小時總總設(shè)計(jì)客客流量為為:(10600+31152+28558+113933)1.24=104494 (人/小時)進(jìn)站設(shè)計(jì)客客流:(10660+228588)1.24=48558 (人/小時)出站設(shè)計(jì)客客流:(31552+113933)1.24=56336 (人/小時)車站分向客客流:本站遠(yuǎn)期高高峰小時時進(jìn)出站站設(shè)計(jì)客客流量為為84663人,本本站共設(shè)設(shè)計(jì)4個出入入口,根根據(jù)客流流

12、預(yù)測資資料,分分向客流流設(shè)計(jì)如如表2-3所示。表2-3 繁華華大道站站高峰小小時分向向客流表表繁華大道站站A出入口B出入口C出入口D出入口合計(jì)客流量(人/小時時)18492463188122708463百分比21.855%29.100%22.233%26.822%100%2.2.22 站臺有有效長度度計(jì)算根據(jù)地鐵鐵設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范站站臺設(shè)計(jì)計(jì)的相關(guān)關(guān)內(nèi)容有有站臺有有效長度度計(jì)算公公式:(2-1)式中 ll站臺有有效長度度(m);s列車每每節(jié)長度度(m);n列車節(jié)節(jié)數(shù),即即車輛編編組數(shù)量量;列車停車車誤差,有有屏蔽門門時取。根據(jù)各個車車站的最最大編組組數(shù)量確確定合肥肥市軌道道交通1號線采采用B型車,6

13、輛編組組,B型車長長度為19.52mm。則繁繁華大道道車站有有效長度度:取站臺的有有效長度度為l=1220m。2.2.33 站臺寬寬度計(jì)算算站臺寬度主主要根據(jù)據(jù)車站預(yù)預(yù)期高峰峰小時客客流量大大小、列列車運(yùn)行行間隔時時間、結(jié)結(jié)構(gòu)很斷斷面形式式、站臺臺形式、站站房布置置、樓梯梯及自動動扶梯位位置等因因素綜合合考慮確確定。本本車站采采用地下下兩層,島島式站臺臺形式。根根據(jù)地地鐵設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范島島式站臺臺寬度計(jì)計(jì)算的相相關(guān)內(nèi)容容有:島式站臺寬寬度:(2-2)其中或 兩兩者取大大值。式中相關(guān)參參數(shù)的意意義和取取值如下下:b側(cè)站臺臺寬度(m);n橫向柱柱數(shù),取取n=1;z橫向柱柱寬,本本站采用用單柱雙雙跨,取

14、取z=0.8m;t每組人人行梯與與自動扶扶梯寬度度之和(m);Q上20041年每列列車高峰峰小時單單側(cè)上車車設(shè)計(jì)客客流量(人/小時);Q上、下20441年每列列車高峰峰小時單單側(cè)上下下車設(shè)計(jì)計(jì)客流量量(人/小時);站臺上人人流密度度,取0.55m2/人;L站臺計(jì)計(jì)算長度度(m);M站臺邊邊緣至屏屏蔽門立立柱內(nèi)側(cè)側(cè)的距離離(m),本本站取0.225m;站臺安全全防護(hù)寬寬度取0.44m,采用用屏蔽門門時以M代替值。合肥市軌道道交通1號線高高峰小時時列車運(yùn)運(yùn)行對數(shù)數(shù)為30對/小時,基基于2.2.1的客流流量預(yù)測測和繁華華大道車車站的基基礎(chǔ)資料料可以計(jì)計(jì)算本車車站的站站臺寬度度如下:側(cè)站臺寬度度:根據(jù)

15、地鐵設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范的要求求島式站站臺的側(cè)側(cè)站臺的的最小寬寬度為2.55m,所以以取b=22.5mm。所以取Bdd=122m。2.2.44 樓梯與與自動扶扶梯計(jì)算算從節(jié)約資源源考慮,出出站客流流上行乘乘自動扶扶梯,進(jìn)進(jìn)站客流流下行走走步行樓樓梯。1)自動扶扶梯臺數(shù)數(shù)計(jì)算自動扶梯臺臺數(shù)計(jì)算算公式為為:(2-3)式中 nn自動扶扶梯臺數(shù)數(shù);N20441年預(yù)測測的上行行與下行行出站客客流量(人/小時);k超高峰峰系數(shù);n1自動動扶梯每每小時輸輸送客流流能力,取9600人/小時;自動扶梯梯的利用用率,取取0.8。根據(jù)地鐵鐵設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范:自動扶扶梯應(yīng)采采用30度傾角角,有效效凈寬為為1m,運(yùn)輸輸速度宜宜采用0

16、.665m/s,設(shè)計(jì)計(jì)通過能能力應(yīng)不不大于96000人/小時。根據(jù)繁華大大道車站站的實(shí)際際情況,代代入相關(guān)關(guān)數(shù)據(jù)有有:采用2部11m寬自動動扶梯。2)樓梯寬寬度計(jì)算算樓梯寬度的的計(jì)算公公式為:(2-4)式中 mm樓梯寬寬度(m);20411年預(yù)測測的上行行與下行行進(jìn)站客客流量(人/小時);k超高峰峰系數(shù);n2樓梯梯雙向混混行通過過能力,取3200人/(hm);樓梯利用用率,取取0.7。根據(jù)地鐵鐵設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范:乘客使使用的人人行樓梯梯宜采用用26度34分傾角角,其寬寬度單向向通行不不小于1.88m,雙向向通行不不小于2.44m,當(dāng)寬寬度大于于3.66m時,應(yīng)應(yīng)設(shè)置中中間扶手手。樓梯梯寬度應(yīng)應(yīng)符合建

17、建筑模數(shù)數(shù)。根據(jù)本車站站的相關(guān)關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)計(jì)算有:為保證事故故疏散時時間的要要求,采采用2部2.55m寬的樓樓梯。人行樓梯和和自動扶扶梯的總總量布置置除滿足足上下乘乘客的需需要外,還還應(yīng)按站站臺層的的事故疏疏散時間間不大于于6miin進(jìn)行驗(yàn)驗(yàn)算。消消防專用用樓梯和和垂直電電梯不計(jì)計(jì)入事故故疏散用用。驗(yàn)算公式為為: (2-5)式中Q1一列車車乘客人人數(shù)(人人),采采用B型車,滿滿載為14440人;Q2站臺臺上候車車乘客和和站臺上上工作人人員總量量;A1自動動扶梯通通過能力力,取96000人/(hm);A2人行行樓梯通通過能力力,按單單向上樓樓取37000人/(hm);N自動扶扶梯臺數(shù)數(shù),本站站N=2

18、;B人行樓樓梯總寬寬度(m)。按滿載客流流量計(jì)算算則:一列車滿載載人數(shù)QQ1=14440(人)站臺上候車車總?cè)藬?shù)數(shù)Q2=(10660+228588)1.24/30=1622(人)自動扶梯通通過能力力A1=96600/60=1600(人/miin)樓梯單向上上行時通通過能力力A2=37700/60=61.7(人/miin)人行樓梯總總寬度BB=2.552=5mm所以事故疏疏散時間間為:T=3.88minn= 1.2200,滿足規(guī)規(guī)范要求求。經(jīng)計(jì)算抗滑滑動安全全系數(shù)、抗抗傾覆安安全系數(shù)數(shù)、整體體穩(wěn)定性性、抗管管涌穩(wěn)定定性、抗抗隆起穩(wěn)穩(wěn)定性、承承壓水驗(yàn)驗(yàn)算均能能滿足規(guī)規(guī)范要求求。3.7 配筋計(jì)計(jì)算1

19、)冠梁配配筋圖3-6 冠梁配配筋簡圖圖表3-4 冠梁配配筋表冠梁鋼筋級別配筋A(yù)s1HRB3335216As2HRB3335216As3HRB333516222)鉆孔樁樁的配筋筋鉆孔樁的混混凝土保保護(hù)層厚厚度取70mmm,基坑坑內(nèi)側(cè)最最大彎矩矩取4488.999kN.m,基坑外外側(cè)最大大彎矩取取4911.788 kNN.m,最最大剪力力取3007.668 KKN,最終終配筋結(jié)結(jié)果見下下表。表3-5 鉆孔樁樁配筋計(jì)計(jì)算結(jié)果果段號選筋類型級別鋼筋實(shí)配值值實(shí)配計(jì)算算面積(mmm2)1縱筋HRB3335241886107471122箍筋HRB33351211501508119903加強(qiáng)箍筋HRB3335

203-7 鉆孔樁樁配筋圖圖3.8 本本章小結(jié)結(jié)在本章中主主要對繁繁華大道道的圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行了設(shè)設(shè)計(jì),主主要設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)有圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的方案案比選,圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的主要要尺寸和和參數(shù)的的擬定以以及圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的的計(jì)算。本本章總結(jié)結(jié)如下:1)對于明明挖單柱柱雙跨的的車站有有三種圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)方案可可以選則則:鉆孔孔咬合樁樁,鉆孔孔樁+止水帷帷幕,地地下連續(xù)續(xù)墻。最最后從經(jīng)經(jīng)濟(jì)性和和施工兩兩個方面面考慮選選擇了鉆鉆孔樁+止水帷帷幕的圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)方案。2)本車站站基坑深深1177 m,寬寬21 m。車站的的鉆孔樁樁采用直直徑1m,間距1.22m,鉆孔孔灌注樁樁的總長長25m,嵌固固深度1

21、0m,插入入比0.6。鋼支撐撐采用三三道直徑徑均為6099 mmm,管壁壁厚度均均為16 mm。3)圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的計(jì)計(jì)算主要要采用理理正深基基坑6.0進(jìn)行計(jì)計(jì)算,最最后經(jīng)反反復(fù)試算算,圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)采采用三道道鋼支撐撐。結(jié)構(gòu)構(gòu)的整體體穩(wěn)定性性驗(yàn)算,抗抗傾覆穩(wěn)穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算,抗抗隆起驗(yàn)驗(yàn)算和承承壓驗(yàn)算算均滿足足要求,這這個鉆孔孔樁的方方案還是是很合理理的。第四章 車站主主體結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 主主體結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)概概述本地鐵車站站為地下下雙層矩矩形框架架結(jié)構(gòu),采采用明挖挖法施工工,車站站埋深約約3m,地下下水位距距離地面面的位置置約8m,車站站頂板厚厚0.88m,中板板厚0.44m,底板板厚0.99m,側(cè)墻墻

22、厚0.66m,中柱柱尺寸為為0.88m11.0mm,柱的的縱向間間距為77.5mm,由于于本車站站位于合合肥的膨膨脹土中中,主要要為粘土土,所以以采用水水土合算算的方法法計(jì)算土土壓力。4.2 主主體結(jié)構(gòu)構(gòu)尺寸及及材料4.2.11 主體體結(jié)構(gòu)尺尺寸車站結(jié)構(gòu)的的計(jì)算簡簡圖4-1所示,車車站標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)斷面寬寬度20.9m,其中中頂板8000mm,中板板4000 mm,底板9000mm,側(cè)墻6000mm,中中柱尺寸寸為10000 mmm8000 mmm。圖4-1 主體結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)算算簡圖4.2.22 主要要材料參參數(shù)1)混凝土土:板、墻墻用C330,柱柱子C440;彈彈性模量量和泊松松比查規(guī)規(guī)范。表4-1 混

23、凝土土各項(xiàng)參參數(shù)混凝土強(qiáng)度度等級彈性模量(GPa)泊松比抗壓強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值(MPa)抗拉強(qiáng)度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)C30300.214.31.43C3531.50.216.71.57C4032.50.219.11.712)鋼筋根根據(jù)混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范選選用。表4-2 鋼筋各各項(xiàng)參數(shù)數(shù)鋼筋型號彈性模量(GPa)HPB3000200270270HRB3335200300300HRB40002003603603)土層參參數(shù)根據(jù)據(jù)前期勘勘測試驗(yàn)驗(yàn)資料獲獲得,取取值如表表4-3所示表4-3 土層參參數(shù)信息息表土層名稱土層厚度(m)天然重度(KN/m3)粘聚力(kPa)內(nèi)摩擦角()基床系數(shù)(MPaa/m)

24、KHKV粉質(zhì)粘土填填土317.5108粘土3.519.968104545粘土162074165550粘土5020891355504.3 荷荷載計(jì)算算及計(jì)算算簡圖4.3.11 荷載組組合及分分項(xiàng)系數(shù)數(shù)本車站設(shè)計(jì)計(jì)考慮4種荷載載組合,涉涉及正常常使用極極限狀態(tài)態(tài)和承載載能力極極限狀態(tài)態(tài)。由于于地鐵工工程的設(shè)設(shè)計(jì)使用用年限為為100年,結(jié)結(jié)構(gòu)重要要性系數(shù)數(shù)取1.1。荷載載組合計(jì)計(jì)算表如如表4-4所示示。表4-4 荷載組組合表荷載分類荷載名稱結(jié)構(gòu)重要性性系數(shù)承載能力極極限狀態(tài)態(tài)正常使用極極限狀態(tài)態(tài)基本組合偶然組合準(zhǔn)永久組合合人防工況地震工況永久荷載結(jié)構(gòu)自重1.11.351.21.21.0覆土荷載1.1

25、1.351.21.21.0側(cè)向水土壓壓力1.11.351.21.21.0水浮力1.11.351.21.21.0設(shè)備荷載1.11.351.21.21.0可變荷載人群荷載1.11.41.40.5地面超載1.11.40.5地面超載引引起的側(cè)土壓力力1.11.40.5偶然荷載地震荷載1.11.3人防荷載1.11.04.3.22 基本組組合及計(jì)計(jì)算簡圖圖豎向壓力一一般應(yīng)按按計(jì)算截截面以上上全部土土柱重力力計(jì)算。車車站頂部部覆土豎豎向均布布荷載qq按下式式計(jì)算:(4-1)對于本車站站所處地地層地下下水埋深深8m,覆土土層厚度度為3m。1)頂板垂垂直荷載載路面活載取取20 kPaa,超載載系數(shù)取取1.2。路

26、面均布荷荷載:垂直土壓力力:組合:2)中板垂垂直荷載載根據(jù)建筑筑結(jié)構(gòu)荷荷載規(guī)范范的相相關(guān)規(guī)定定,中板板人群荷荷載取4 kkPa,設(shè)備備荷載取取8 kkPa。組合:3)底板垂垂直荷載載由于不考慮慮底板的的人群荷荷載和列列車荷載載,在ANSSYS建模分分析中是是偏于安安全的。所所以本次次設(shè)計(jì)不不考慮底底板的人人群荷載載和列車車荷載,在ANSYS中分析計(jì)算中僅考慮結(jié)構(gòu)自重和底板的水浮力作用。組合:4)側(cè)墻頂頂板處荷荷載側(cè)向壓力的的大小與與墻體的的變形情情況有關(guān)關(guān),在施施工階段段采用主主動土壓壓力計(jì)算算,在使使用階段段采用靜靜止土壓壓力計(jì)算算。一般側(cè)向土土壓力的的計(jì)算方方法有兩兩種:水水土分算算和水土

27、土合算,而而本車站站主體結(jié)結(jié)構(gòu)位于于粘土層層中,宜宜采用水水土合算算,為簡簡化計(jì)算算,對車車站主體體部位的的土層的的重度、粘粘聚力和和內(nèi)摩擦擦角進(jìn)行行加權(quán)平平均。重度:內(nèi)摩擦角:側(cè)壓力系數(shù)數(shù)側(cè)向水土壓壓力:地面活載引引起的側(cè)側(cè)向壓力力:組合:5)側(cè)墻底底板處荷荷載側(cè)向水土壓壓力:地面活載引引起的側(cè)側(cè)向壓力力:組合:基本組合情情況下,車車站主體體結(jié)構(gòu)的的計(jì)算簡簡圖如下下:圖4-2 基本荷荷載組合合計(jì)算簡簡圖4.3.33 準(zhǔn)永久久組合及及計(jì)算簡簡圖1)頂板垂垂直荷載載由上文的計(jì)計(jì)算有地地面活載載24 kPaa,垂直直土壓力力52.5 kkPa。準(zhǔn)準(zhǔn)永久組組合分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)取取1.0。2)中板垂垂直荷載

28、載3)底板垂垂直荷載載水浮力:4)側(cè)墻頂頂板處荷荷載由上文的計(jì)計(jì)算可知知,側(cè)墻墻頂板處處的水土土壓力為為33.0755 kPPa,地面面活載引引起的側(cè)側(cè)向壓力力為15.12 kPaa,則:5)側(cè)墻底底板處荷荷載由上文可知知,側(cè)墻墻底板處處的水土土壓力為為1977.400 kPPa,地面面活載引引起的側(cè)側(cè)向壓力力為15.12 kPaa,則:準(zhǔn)永久組合合情況下下,車站站主體結(jié)結(jié)構(gòu)的計(jì)計(jì)算簡圖圖如下:圖4-3 準(zhǔn)永久久荷載組組合計(jì)算算簡圖4.3.44 人防工工況及計(jì)計(jì)算簡圖圖對于人防荷荷載,合合肥市的的人防防防護(hù)等級級為六級級。根據(jù)據(jù)人民民防空工工程設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范中中對荷載載的相關(guān)關(guān)規(guī)定,本本地鐵車車站

29、頂板板人防荷荷載取70 kPaa,側(cè)墻墻人防荷荷載取50 kPaa,底板板人防荷荷載取55 kPaa。1)頂板垂垂直荷載載人防工況下下,頂板板垂直荷荷載為人人群荷載載和覆土土壓力,人人防荷載載分項(xiàng)系系數(shù)取1.0,永久久荷載分分項(xiàng)系數(shù)數(shù)取1.2。2)中板垂垂直荷載載3)底板垂垂直荷載載水浮力:人防荷載:551=555 kkPa4)側(cè)墻頂頂板處荷荷載由上文的計(jì)計(jì)算可知知,側(cè)墻墻頂板處處的水土土壓力為為33.0755 kPPa,人防防荷載為為50 kPaa,則:5)側(cè)墻底底板處荷荷載由上文可知知,側(cè)墻墻底板處處的水土土壓力為為1977.400 kPPa,人防防荷載為為50 kPaa,則:人防工況的的

30、計(jì)算簡簡圖如下下:圖4-4 人防工工況計(jì)算算簡圖4.3.55 地震工工況及計(jì)計(jì)算簡圖圖當(dāng)有地震荷荷載作用用時,建建筑的重重力荷載載代表值值應(yīng)取結(jié)結(jié)構(gòu)和結(jié)結(jié)構(gòu)配件件自重標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值和和各可變變荷載組組合值之之和。在在本次設(shè)設(shè)計(jì)中,可可變荷載載按等效效均布荷荷載計(jì)算算的樓面面活荷載載進(jìn)行計(jì)計(jì)算,計(jì)計(jì)算值取取4 kPaa,組合合值系數(shù)數(shù)取0.5。根據(jù)鐵路路工程抗抗震設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范上上有關(guān)水水平地震震力的計(jì)計(jì)算內(nèi)容容有:(4-2)式中 計(jì)算質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的水水平地震震力(kN);水平地震震作用修修正系數(shù)數(shù),巖石石地基取取0.2,非巖巖石地基基取0.225,由于于合肥地地區(qū)主要要為粘性性土取;Ag地震震動峰值值加速度度

31、,合肥肥地區(qū)取取Ag=0.1 gg;mi計(jì)算算質(zhì)點(diǎn)的的構(gòu)筑物物質(zhì)量或或計(jì)算土土柱質(zhì)量量(t)依據(jù)鐵路路工程抗抗震設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范地地震主動動土壓力力的計(jì)算算方法如如下:(4-3)(4-4)式中 修正后后土的內(nèi)內(nèi)摩擦角角();修正后土土的重度度(kN/m3);地震角(),應(yīng)應(yīng)按表4-55選用。表4-5 地震角角震地角Ag震地角Ag0.1g、0.115g0.2g0.3g0.4g水上水下1)頂板垂垂直荷載載在地震工況況下,頂頂板垂直直荷載只只有覆土土壓力,由由上文計(jì)計(jì)算得知知覆土壓壓力為52.5 kkPa。2)中板垂垂直荷載載3)底板垂垂直荷載載水浮力:4)頂板水水平荷載載及側(cè)墻墻荷載頂板上覆土土的水平平

32、地震力力等效靜靜荷載代代表值:側(cè)墻水平地地震力均均布等效效靜荷載載標(biāo)準(zhǔn)值值:頂板水平地地震力集集中荷載載代表值值:中板水平地地震力集集中荷載載代表值值:底板水平地地震力集集中荷載載代表值值:側(cè)墻頂板處處地震主主動土壓壓力:因?yàn)楹戏实氐貐^(qū)地震震動峰值值加速度度為0.11g,所以以取地震震角。地震力下側(cè)側(cè)壓力系系數(shù)側(cè)墻底板處處地震主主動土壓壓力:荷載組合:地震工況的的計(jì)算簡簡圖如下下:圖4-5 地震工工況計(jì)算算簡圖4.4 車車站結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力計(jì)計(jì)算在ANSYYS分析計(jì)計(jì)算中,車車站主體體結(jié)構(gòu)為為單柱雙雙跨的箱箱型框架架結(jié)構(gòu),由由于圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)在在施工階階段承受受了主要要的荷載載,但是是考慮長長久作用用效

33、應(yīng),在ANSYS建模中不考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)的作用是偏于安全的。主體結(jié)構(gòu)的板墻柱采用Beam3梁單元模擬,地層對主體結(jié)構(gòu)的抗力采用彈簧單元combination14模擬,彈簧單元的剛度系數(shù)K取粘性土 = 3 * GB3 的基床系數(shù)50 MPa。采用等效剛度法,結(jié)構(gòu)沿縱向的計(jì)算寬度取1m,頂板尺寸1000 mm800 mm,中板尺寸1000 mm400 mm,底板尺寸1000 mm900 mm,側(cè)墻尺寸1000 mm600 mm,中柱尺寸1000 mm800 mm。經(jīng)ANSYS分析,現(xiàn)將四種組合的ANSYS計(jì)算結(jié)果列出如下所示。4.4.11 標(biāo)準(zhǔn)斷斷面ANNSYSS計(jì)算結(jié)結(jié)果1)基本組組合圖4-6 基本

34、組組合變形形圖圖4-7 基本組組合彎矩矩圖圖4-8 基本組組合剪力力圖圖4-9 基本組組合軸力力圖2)準(zhǔn)永久久組合圖4-100 準(zhǔn)永久久組合變變形圖圖4-111 準(zhǔn)永久久組合彎彎矩圖圖4-122 準(zhǔn)永久久組合剪剪力圖圖4-133 準(zhǔn)永久久組合軸軸力圖3)人防工工況圖4-144 人防工工況變形形圖圖4-155 人防工工況彎矩矩圖圖4-166 人防工工況剪力力圖圖4-177 人防工工況軸力力圖4)地震工工況圖4-188 地震工工況變形形圖圖4-199 地震工工況彎矩矩圖圖4-200 地震工工況剪力力圖圖4-211 地震工工況軸力力圖4.4.22 非標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)斷面AANSYYS計(jì)算算結(jié)果1)基本組組合圖

35、4-222 基本組組合變形形圖圖4-233 基本組組合彎矩矩圖圖4-244 基本組組合剪力力圖圖4-255 基本組組合軸力力圖2)準(zhǔn)永久久組合圖4-266 準(zhǔn)永久久組合變變形圖圖4-277 準(zhǔn)永久久組合彎彎矩圖圖4-288 準(zhǔn)永久久組合剪剪力圖圖4-299 準(zhǔn)永久久組合軸軸力圖3)人防工工況圖4-300 人防工工況變形形圖圖4-311 人防工工況彎矩矩圖圖4-322 人防工工況剪力力圖圖4-333 人防工工況軸力力圖4)地震工工況圖4-344 地震工工況變形形圖圖4-355 地震工工況彎矩矩圖圖4-366 地震工工況剪力力圖圖4-377 地震工工況軸力力圖4.5 車車站結(jié)構(gòu)構(gòu)配筋計(jì)計(jì)算4.5.

36、11 標(biāo)準(zhǔn)斷斷面的配配筋計(jì)算算經(jīng)過ANSSYS分析計(jì)計(jì)算后,通通過內(nèi)力力查找,將ANSYS計(jì)算內(nèi)力結(jié)果列表如下,如表4-6、表4-7、表4-8和表4-9所示。表4-6 基本組組合標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)斷面的的結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)力構(gòu)件彎矩/(kkNmm)剪力/kNN軸力/kNN尺寸bhh(mmmmm)頂板上緣108071733810008000頂板下緣572033810008000中板上緣175.221449911000400中板下緣87.209911000400底板上緣418.44095110009000底板下緣111291795110009000側(cè)墻迎土面面9369519141000600側(cè)墻背土面面422.4408

37、581000600中柱00195010008000表4-7 準(zhǔn)永久久組合標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)斷面面的結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力構(gòu)件彎矩/(kkNmm)剪力/kNN軸力/kNN尺寸bhh(mmmmm)頂板上緣738.4448722310008000頂板下緣388022310008000中板上緣131.221086851000400中板下緣66.5557606851000400底板上緣313.66067610009000底板下緣81667067610009000側(cè)墻迎土面面672.886766831000600側(cè)墻背土面面292.8806341000600中柱00142010008000表4-8 人防工工況標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)斷面的的結(jié)構(gòu)內(nèi)

38、內(nèi)力構(gòu)件彎矩/(kkNmm)剪力/kNN軸力/kNN尺寸bhh(mmmmm)頂板上緣133697541910008000頂板下緣703.22041910008000中板上緣168.8813810401000400中板下緣82.4010401000400底板上緣491.22067610009000底板下緣1296107067610009000側(cè)墻迎土面面99297510401000600側(cè)墻背土面面426.4409841000600中柱00226010008000表4-9 地震工工況標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)斷面的的結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)力構(gòu)件彎矩/(kkNmm)剪力/kNN軸力/kNN尺寸bhh(mmmmm)頂板上緣753.6

39、647244210008000頂板下緣374.44044110008000中板上緣210.441358791000400中板下緣94.408791000400底板上緣406.44021010009000底板下緣94465921010009000側(cè)墻迎土面面9369397081000600側(cè)墻背土面面425.6606521000600中柱233.6678.31161440100080001)頂板上上緣的正正截面配配筋計(jì)算算(按偏偏心受力力構(gòu)件計(jì)計(jì)算)頂板截面尺尺寸mmm,計(jì)算算長度,彎矩矩設(shè)計(jì)值值,軸力力設(shè)計(jì)值值,混凝凝土采用用C300,強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值和和強(qiáng)度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值分分別為:,采用用HRBB33

40、55鋼筋(,)。(1)求偏偏心距附加偏心距距:初始偏心距距:(2)求偏偏心距增增大系數(shù)數(shù):所以偏心距距增大系系數(shù)應(yīng)該該修正計(jì)計(jì)算。偏心受壓性性質(zhì)對截截面曲率率的修正正系數(shù):所以取又因,所以以構(gòu)件長長細(xì)比對對截面曲曲率影響響的系數(shù)數(shù)則偏心距增增大系數(shù)數(shù):(3)判斷斷大小偏偏心計(jì)算偏心距距:按大偏心受受壓構(gòu)件件計(jì)算。(4)求受受壓區(qū)鋼鋼筋面積積取則受壓區(qū)鋼鋼筋面積積:取選用6200(=18884mm2)(5)求受受拉鋼筋筋面積受壓區(qū)高度度:故。則受拉區(qū)鋼鋼筋面積積:配筋選用11625(mm2)。式中軸向向力作用用點(diǎn)至受受壓區(qū)鋼鋼筋合力力點(diǎn)的距距離(mmm):所以非超筋筋。所以非少筋筋。(6)裂縫縫

41、寬度驗(yàn)驗(yàn)算根據(jù)混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范(GB50010-2010),當(dāng)0.55時需驗(yàn)算裂縫寬度。按有效受拉拉混凝土土截面面面積計(jì)算算的縱向向受拉鋼鋼筋配筋筋率:按荷載效應(yīng)應(yīng)的準(zhǔn)永永久組合合計(jì)算的的彎矩:由于,所以以使用階階段的軸軸向偏心心距增大大系數(shù)。軸向壓力作作用點(diǎn)至至縱向受受拉鋼筋筋合力點(diǎn)點(diǎn)的距離離:縱向受拉普普通鋼筋筋受力點(diǎn)點(diǎn)到截面面受壓區(qū)區(qū)合力點(diǎn)點(diǎn)的距離離:鋼筋混凝土土構(gòu)件受受拉區(qū)縱縱向鋼筋筋的應(yīng)力力:裂縫間縱向向受拉鋼鋼筋應(yīng)變變不均勻勻系數(shù):最外層縱向向受拉鋼鋼筋外邊邊緣至受受拉區(qū)底邊的的距離:c=50mm受拉區(qū)縱向向鋼筋的的等效直直徑:所以最大裂裂縫寬度度:所以滿足裂裂縫寬度度要求

42、。2)頂板上上緣斜截截面的配配筋計(jì)算算對于整個車車站結(jié)構(gòu)構(gòu)來說,只只有車站站的頂板板下緣和和側(cè)墻的的迎土面面的剪力力比較大大,以側(cè)側(cè)墻迎土土面的斜斜截面抗抗剪強(qiáng)度度計(jì)算為為例。側(cè)側(cè)墻尺寸寸10000 mmm6600 mm,側(cè)墻墻設(shè)計(jì)剪剪力V=9951 kN。因?yàn)閭?cè)墻的的h0/b=5550/110000=0.554,側(cè)墻墻應(yīng)按一般般梁計(jì)算算。因?yàn)閂=9951 kN0.77ftbh0=0.711.433100005500=5550.555 kkN,所以以需要按按計(jì)算設(shè)設(shè)置箍筋筋。選用雙肢直直徑為12的箍筋筋則:箍筋面積:Asv=nAsvv=21133.1=2266.2 mm22箍筋間距:取箍筋間距

43、距s=1000 mmm,滿足足各項(xiàng)要要求。為為方便施施工頂板板、中板板、底板板、側(cè)墻墻的截面面箍筋均均采用這這個配筋筋方案。3)中柱的的配筋計(jì)計(jì)算(按按軸心受受壓構(gòu)件件計(jì)算)中柱尺寸,計(jì)算長長度l0=6.65 m,軸力設(shè)設(shè)計(jì)值NN=1955088=1556000kN,混混凝土采采用C440,其其抗壓強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值和抗抗拉強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值分別為為:,受力縱縱向鋼筋筋采用HRRB4000鋼筋筋,鋼筋筋的抗拉拉和抗壓壓強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值分分別為:,彈性模模量。根據(jù)混規(guī)上上的相關(guān)關(guān)內(nèi)容,對對于軸心心受壓構(gòu)構(gòu)件有:因?yàn)椋翰榛煲?guī)上的的穩(wěn)定系系數(shù)表可可知:(線線性插值值)。因此柱的配配筋:配筋:縱筋筋選用11625

44、()箍筋筋選用1121100。配筋率驗(yàn)算算:驗(yàn)算滿足要要求。本地鐵車站站其他位位置的配配筋方式式與車站站頂板上上緣類似似,車站站的頂板板、中板板、側(cè)墻墻、底板板全部都都是大偏偏心受壓壓構(gòu)件,混混凝土均均選用C30混凝土土,受力力鋼筋均均采用HRBB3355鋼筋,箍箍筋采用用HPBB3000,其他他截面位位置的配配筋計(jì)算算結(jié)果如表4-110所示示。表4-100 車站標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)斷面配配筋表構(gòu)件配筋方式配筋面積(mm2)箍筋配筋率裂縫寬度(mm)頂板上緣162578541210001.22%0.1400頂板下緣102238011210000.71%0.1333中板上緣102031411210001.02

45、%無需驗(yàn)算中板下緣82025141210000.86%無需驗(yàn)算底板上緣82025141210000.42%無需驗(yàn)算底板下緣142043991210000.70%0.1800側(cè)墻迎土面面162578541210001.52%0.1933側(cè)墻背土面面82025141210000.63%0.13994.5.22 非標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)斷面的的配筋計(jì)計(jì)算經(jīng)ANSYYS分析計(jì)計(jì)算得到到的非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)斷面面結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)力如表表4-111、表4-112、表4-113和表4-114所示示。表4-111 非標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)斷面基基本組合合的結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力構(gòu)件彎矩/(kkNm)剪力/kNN軸力/kNN尺寸bhh(mmmmm)頂板上緣76851636

46、110008000頂板下緣464031010008000中板上緣21312010101000400中板下緣60.9010101000400底板上緣400095610009000底板下緣116074295610009000側(cè)墻迎土面面11609569421000600側(cè)墻背土面面55907451000600中柱00150010008000表4-122 非標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)斷面準(zhǔn)準(zhǔn)永久組組合的結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)力力構(gòu)件彎矩/(kkNm)剪力/kNN軸力/kNN尺寸bhh(mmmmm)頂板上緣52435023810008000頂板下緣315020410008000中板上緣15589.37767011000400中板下緣4

47、6.855507011000400底板上緣311067910009000底板下緣83155867910009000側(cè)墻迎土面面8316795601000600側(cè)墻背土面面38905551000600中柱00112010008000表4-133 非標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)斷面人人防工況況的結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力構(gòu)件彎矩/(kkNm)剪力/kNN軸力/kNN尺寸bhh(mmmmm)頂板上緣93663343110008000頂板下緣567038310008000中板上緣20411410701000400中板下緣57.5443010701000400底板上緣476097510009000底板下緣121084297510009000

48、側(cè)墻迎土面面12109759031000600側(cè)墻背土面面56508471000600中柱00174010008000表4-144 非標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)斷面地地震工況況的結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力構(gòu)件彎矩/(kkNm)剪力/kNN軸力/kNN尺寸bhh(mmmmm)頂板上緣53034931810008000頂板下緣302024210008000中板上緣1871109721000400中板下緣56.933109721000400底板上緣455014110009000底板下緣1130615108010009000側(cè)墻迎土面面11309336411000600側(cè)墻背土面面54605861000600中柱35795.722211

49、3010008000非標(biāo)準(zhǔn)斷面面的配筋筋計(jì)算和和標(biāo)準(zhǔn)斷斷面的配配筋計(jì)算算相似,這這里不再再重復(fù)計(jì)計(jì)算,現(xiàn)現(xiàn)將最終終的計(jì)算算結(jié)果列列表如下下,如表表4-115所示。表4-155 車站非非標(biāo)準(zhǔn)斷斷面配筋筋表構(gòu)件配筋方式配筋面積(mm2)箍筋配筋率裂縫寬度(mm)頂板上緣142043991210000.79%0.1211頂板下緣82025141210000.55%0.0944中板上緣102031411210001.02%0.1488中板下緣4209421210000.47%無需驗(yàn)算底板上緣62018841210000.42%無需驗(yàn)算底板下緣122558901210000.86%0.1444側(cè)墻迎土面

50、面162578541210001.52%0.1988側(cè)墻背土面面142043991210000.94%0.1455中柱62018841210000.24%無需驗(yàn)算4.6 縱縱梁的計(jì)計(jì)算縱梁的計(jì)算算按多跨跨連續(xù)梁梁考慮,縱縱梁上的的荷載取取縱梁兩兩側(cè)各半半跨上所所承受的的荷載作作用到縱縱梁上,縱縱梁的計(jì)計(jì)算荷載載取ANSSYS里中柱柱的最大大軸力除除以跨長長作為均均布荷載載,在本本設(shè)計(jì)中中縱梁的的跨度取取5跨計(jì)算算,每跨跨長7.55m,配筋筋取中跨跨的正負(fù)負(fù)彎矩,縱縱梁各部部分的截截面尺寸寸為:頂頂縱梁10000mmm14400mmm,中縱縱梁10000mmm8000mmm,底縱縱梁10000m

51、mm18800mmm。由于于畢業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)篇幅幅的限制制,在本本次設(shè)計(jì)計(jì)中只計(jì)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)斷面在在基本組組合情況況下的縱縱梁受力力情況和和配筋情情況。4.6.11 縱梁的的荷載計(jì)計(jì)算通過查找標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)斷面面基本組組合下ANSSYS的內(nèi)力力計(jì)算分分析結(jié)果果可以得得出頂縱縱梁、中中縱梁、底底縱梁承承受的荷荷載分別別為:頂頂縱梁:14440 kkPa,中縱縱梁2700 kPPa,底縱縱梁19550 kkPa。4.6.22 縱梁的ANSSYS分析結(jié)結(jié)果1)頂縱梁梁的結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力圖4-388 頂縱梁梁彎矩圖圖圖4-399 頂縱梁梁剪力圖圖2)中縱梁梁的結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力圖4-400 中縱梁梁的彎矩矩圖圖4-411 中縱梁梁

52、的剪力力圖3)底縱梁梁的結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力圖4-422 底縱梁梁的彎矩矩圖圖4-433 底縱梁梁的剪力力圖經(jīng)過ANSSYS分分析運(yùn)算算,查找找對應(yīng)截截面的內(nèi)內(nèi)力,計(jì)計(jì)算結(jié)果果如表4-116所示。表4-166 縱梁的的內(nèi)力計(jì)計(jì)算結(jié)果果構(gòu)件跨中彎矩(kNmm)支座彎矩(kNmm)最大剪力(kN)尺寸bhh(mmmmm)頂縱梁37606530551010001400中縱梁7321270107010008000底縱梁5070879054301000180004.6.33 縱梁的的配筋1)頂縱梁梁上緣的的配筋計(jì)計(jì)算(按按受彎構(gòu)構(gòu)件單筋筋筋截面面計(jì)算)頂縱梁的截截面尺寸寸,彎矩矩設(shè)計(jì)值值,剪力設(shè)計(jì)計(jì)值,混混凝土采

53、采用C335,強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值和和強(qiáng)度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值分分別為:,采用用HRBB4000鋼筋(,),箍筋筋采用HHRB3335(,)。截面抵抗彎彎矩系數(shù)數(shù):相對受壓區(qū)區(qū)高度:受拉鋼筋面面積:選用28332 ()因?yàn)?所以以非超筋筋。又因,所所以非少少筋。斜截面的配配筋驗(yàn)算算同頂板板類似,這這里不再再累述,其其中頂縱縱梁和底底縱梁采采用四肢肢HRBB335的箍箍筋,其其他位置置的箍筋筋均為雙雙肢。最最后配筋筋結(jié)果如如表4-117所示。表4-177 縱梁配配筋表構(gòu)件配筋方式配筋面積(mm2)箍筋配筋率裂縫寬度(mm)頂縱梁上緣緣28322251881410001.61%0.19頂縱梁下緣緣2825137455

54、1410000.98%0.17中縱梁上緣緣162898521015501.23%0.16中縱梁下緣緣162260811015500.76%0.12底縱梁上緣緣30281847441412201.03%0.13底縱梁下緣緣32322573441412201.43%0.194.7 結(jié)結(jié)構(gòu)抗浮浮驗(yàn)算由于本車站站采用明明挖法施施工,所所以必須須要考慮慮抗浮驗(yàn)驗(yàn)算,當(dāng)當(dāng)水浮力力過大時時,會導(dǎo)導(dǎo)致車站站局部構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力力增大或或者結(jié)構(gòu)構(gòu)整體失失穩(wěn)上浮浮,當(dāng)結(jié)結(jié)構(gòu)的抗抗浮驗(yàn)算算不滿足足要求時時,需要要增加抗抗浮設(shè)施施,比如如抗浮樁樁和壓頂頂梁。根根據(jù)工程程類比,本本設(shè)計(jì)中中抗浮安安全系數(shù)數(shù)取1.005(不計(jì)計(jì)

55、入側(cè)壁壁摩阻力力)。地地下水位位按最不不利位置置考慮,本本設(shè)計(jì)中中水位取取15.9m。水浮力:車站主體結(jié)結(jié)構(gòu)自重重:2520.9(0.44+0.8+00.9)+255122.9(0.6+00.8)=17742.25 kN設(shè)備重量:8220.99=1667.22 kNN頂板上覆土土重量:17.533200.9=10997.225 kkN總的結(jié)構(gòu)自自重:qq=17742.25+1677.2+10997.225=330066.7 kN結(jié)構(gòu)的抗浮浮安全系系數(shù),不不滿足抗抗浮設(shè)計(jì)計(jì)的要求求,需要要增加抗抗浮設(shè)施施,本車車站中采采用抗拔拔樁,抗抗拔樁直直徑取1.00m,樁間間距取柱柱跨的一一般為3.775

56、m。依據(jù)建建筑樁基基技術(shù)規(guī)規(guī)范(JGJJ94-20008),單根根抗拔樁樁極限承承載力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值為為:(4-5)式中 單根抗抗拔樁的的抗拔力力;抗拔系數(shù)數(shù),粘性性土取0.7;樁側(cè)土摩摩阻力特特征值,取取粘性土土= 2 * GB3和粘性性土= 3 * GB3的加權(quán)權(quán)平均值值68.64 kPaa;樁周長,本本站為3.114m;樁長,取取5m。單根抗拔樁樁的承載載力:抗浮系數(shù),滿滿足抗浮浮設(shè)計(jì)要要求。4.8 本本章小結(jié)結(jié)主體結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)是地地鐵車站站設(shè)計(jì)的的重點(diǎn)內(nèi)內(nèi)容,車車站主體體結(jié)構(gòu)的的設(shè)計(jì)主主要包括括荷載的的組合和和計(jì)算,車車站結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力的的計(jì)算及及配筋以以及車站站的抗浮浮驗(yàn)算三三大板塊塊。現(xiàn)對對三

57、部分分內(nèi)容總總結(jié)如下下:1)由于地地鐵工程程的設(shè)計(jì)計(jì)使用年年限為100年,結(jié)結(jié)構(gòu)重要要性系數(shù)數(shù)取1.11。一共共考慮基基本組合合、準(zhǔn)永永久組合合、人防防工況、地地震工況況四種荷荷載組合合,各組組合的荷荷載分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)已已在表4-4給出。每每種組合合的頂板板、中板板、底板板荷載以以及側(cè)向向荷載均均已依據(jù)據(jù)地鐵鐵設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范、鐵鐵路工程程抗震設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范等規(guī)規(guī)范計(jì)算算出了相相應(yīng)的荷荷載,并并繪制了了結(jié)構(gòu)的的計(jì)算簡簡圖。2)本車站站的結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力計(jì)計(jì)算采用用ANSSYS有有限元分分析計(jì)算算。對標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)斷面面和非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)斷面面的四種種荷載組組合分別別進(jìn)行了了ANSSYS建模分分析,最最后得出出了結(jié)構(gòu)構(gòu)的彎矩矩、

58、剪力力、軸力力圖。根根據(jù)車站站結(jié)構(gòu)的的內(nèi)力計(jì)計(jì)算結(jié)果果,對車車站的頂頂板、中中板、底底板、側(cè)側(cè)墻、以以及縱梁梁進(jìn)行了了配筋計(jì)計(jì)算,最最后繪制制了相應(yīng)應(yīng)的配筋筋圖。3)對于明明挖車站站都要進(jìn)進(jìn)行抗浮浮設(shè)計(jì),參參照廣州州等地的的抗浮安安全系數(shù)數(shù)取值,本本車站的的抗浮安安全系數(shù)數(shù)取1.005,經(jīng)經(jīng)計(jì)算結(jié)結(jié)構(gòu)的抗抗浮安全全系數(shù)小小于1.005,不滿滿足抗浮浮設(shè)計(jì)的的要求,最最后增設(shè)設(shè)了抗拔拔樁,把把抗浮安安全系數(shù)數(shù)提高到到了1.113,滿滿足抗浮浮設(shè)計(jì)的的要求。結(jié)論大四這一學(xué)學(xué)期過得得真快,時時間就如如流沙,抓抓也抓不不住,你你握得越越緊,它它跑得越越快。經(jīng)經(jīng)過一學(xué)學(xué)期的努努力,我我也最終終圓滿的的完成了了整個畢畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì),對設(shè)設(shè)計(jì)的內(nèi)內(nèi)容和自自己在這這一學(xué)期期所付出出的努力力以及自自己最終終的設(shè)計(jì)計(jì)成果都都是感到到很滿意意。本設(shè)計(jì)主要要針對的的是城市市地鐵車車站的設(shè)設(shè)計(jì),全全文主要要是從車車站的建建筑設(shè)計(jì)計(jì),圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)和主主體結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)三三個方面面展開對對地鐵車車站的詳詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)。在車車站建筑筑設(shè)計(jì)部部分,車車站的方方案比選選是重點(diǎn)點(diǎn),需要要設(shè)計(jì)者者綜合車車

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