满足使用功能,创造一个便利、舒适的交通环境。车站形式的选择在满足车站交通集散与运营要求的前提下,突出其交通功能,兼顾环境与舒适度的要求,尽可能地使车站的结构形式简洁实用、施工方法简便易行,从而达到简化规模、安全、经济的目的。
车站采用两层两跨钢筋混凝土箱形框架结构,与围护结构组成复合式结构,在使用阶段共同受力。顶、中、底板与侧墙形成闭合框架结构,底、中、顶板设计为梁板体系。
6.3.2 主要尺寸的拟定
根据车站结构形式,结构尺寸拟设如下:
标准段顶板800mm厚,端头井顶板厚800mm;顶纵梁b×h=1200×2000mm; 地下一层中板厚400mm;中纵梁b×h=1000×1200mm;
标准段底板厚900mm,端头井底板厚1000mm;底纵梁b×h=1200×2210mm。框柱尺寸b×h=800×1100mm。
标准段地下一、二层侧墙厚600mm,端头井地下一、二层侧墙厚800mm。 6.3.3 计算图式与荷载
车站明挖结构采用现浇整体式框架结构,与围护结构形成复合结构。使用阶段考虑围护结构参与车站抗浮,并与主体结构侧墙共同承受车站侧向水土压力,其中侧墙承受全部侧向静止水压力,围护结构承受全部侧向水土压力与静止水压力之间的差值。车站主体结构计算时,把围护结构带入模型计算。
车站主体结构计算按底板作用在弹性地基上的平面闭合框架结构进行内力分析。 使用阶段计算图式及荷载见图6.3.3-1。
图6.3.3-1 使用阶段计算简图
主体结构计算时,其荷载主要有以下几种:
1) 永久荷载
结构自重:钢筋混凝土容重γ=25kN/m3。 覆土重:覆土容重取γ=20kN/m3。
侧向水土压力:施工阶段采用朗金主动土压力。根据相关地质资料,该部分地区地下水水位较低,在基坑开挖底部以下,故计算过程中不需考虑地下水的作用。
设备荷载:设备区按8 kN/m2考虑,并考虑设备吊装及运输路径的影响。 静水压力和浮力:根据相关地质资料,该部分地区地下水水位较低,在基坑 开挖底部以下,故计算过程中不需考虑地下水的作用。
2) 可变荷载
路面活载:按q=20kN/m2取用。 人群荷载:取q=4kN/m2。
施工活载:考虑施工时可能情况的组合。其中车站两端为盾构吊出井,由于盾构拼装引起的临时地面超载按30kN/m2考虑。
列车活载:根据车辆轴重、编组和制动力计算。
3) 偶然荷载:
(1) 地震作用
车站抗震按7度设防烈度设防。 (2) 人防荷载
结构按6级抗力等级的人防荷载进行结构强度验算,并做到各个部分抗力协调。计算中计及温度应力的影响。
结构计算荷载类型和计算取值标准按表6.3.3-1采用。 荷载类型表 表6.3.3-1 荷载 类型 永久 荷载 荷载名称 结构自重 竖向地层土压力 侧向地层土压力 静水压力及水反力 混凝土收缩 及徐变影响力 荷载计算及取值 按构件实际重量计算。 顶板覆土重=γ*H,其中γ为土容重,H为覆土厚度 按静止土压力公式计算 按最不利地下水位计算静水压力及反力 混凝土收缩的影响按降低温度的方法计算,对整体浇筑的钢筋混凝土结构相当于降低温度15℃ 设备荷载 按8kPa考虑,如设备重量较大,按实际重量计算 根据实际情况按最不利组合计算 按地铁车辆荷载所采用的车辆轴 邻近建筑物作用 可变 基本可变荷载 荷载 其它可 变荷载 地铁车辆荷载 重、排列和制动力计算,并考虑通过重型设备车辆。 地面活荷载 人群荷载 施工荷载 20kpa,或按车辆活载最不利组合计算 按4kPa计算 施工机具、地面堆材料堆载按20kPa考虑 使用阶段温度变化按郑州地区实温度荷载 际情况考虑 施工期间按混凝土内部峰值温度考虑 偶然 荷载
4)荷载组合:
地震作用 人防荷载 按设防烈度7度考虑 按人防等级为6级 结构设计应根据结构类型与施工方法,将使用阶段可能出现的各种可变荷载、特殊荷载与永久荷载进行最不利组合,对结构进行强度、刚度及稳定计算。
① 永久荷载+可变荷载; ② 永久荷载+可变荷载+人防荷载
荷载分项系数见表6.3.3-2:
荷载分项系数表 表6.3.3-2
基本组合构件强度计算 准永久组合构件裂缝验算 人防偶然组合构件强度验算 抗震偶然组合构件强度验算 构件抗浮稳定性验算 永久荷载 1.35 1.0 1.2 1.2 1.0 可变荷载 1.4 0.8 无 0.6 偶然荷载 人防荷载 无 无 1.0 无 地震荷载 无 无 无 1.3 6.3.4 结构计算结果及分析(内力图及表)
结构计算按永久荷载、可变荷载、地震荷载、人防荷载等的各种组合进行。围护桩与边墙间按只传递压力考虑。荷载按结构最不利受力情况进行组合。
标准段使用阶段荷载组合见表6.3.4-1,设计内力表见表6.3.4-2,主体结构标准段设计内力图见图6.3.4-1~6.3.4-3。
荷载组合表 表6.3.4-1
种类组合 自重 覆土 基本 标准 准永久 人防 地震 1.35 1.35 1.0 1 1.2 1.2 1.0 1 1.2 1.2 水土压力 1.35 1.0 1 1.2 1.2 水浮力 1.35 1.0 1 1.2 1.2 可变荷载 地震作用 1.4 1.0 0.8 0 0.6 0 0 0 1.3 人防荷载 0 0 1.0 0
新郑州大学站为郑州轨道交通1号线二期工程结构设计说明
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