表4-2地下结构荷载分类表
荷载 类型 荷载名称 结构自重 地层 永 久 荷 载 压力 竖向压力 水平压力 荷载计算及取值 按实际考虑 第39页
按计算截面以上全部土柱重量计算 主、被土压力按朗金土压力公式计算。 按最不利地下水位计算静水压力及全部浮力 侧向地层抗力及地基反力按结构型式及其在荷载作用下的变形、结构与地层刚度、施工方法等情况及土层性质,根据所采用的结构计算简图和计算方法加以确定 地面车辆荷载按20KN/m2的均布荷载并不计冲击力的影响 水压力及浮力 侧向地层抗力 及地基反力 地面车辆荷基 本 可 载及其冲击力 地面车辆引起的侧向力 人群荷载 可 变 荷 载 变 荷 载 按20KN/m2的均布荷载作用于地层上考虑 按4KN/m2的均布荷载标准值计算 其它可变荷载 施工荷载 施工机具、地面堆载、材料堆载按20KN/m2考虑 偶然 荷载 人防荷载 地震作用 六级人防等效静载 按设防烈度7度考虑 4.5.1.2 荷载组合与分项系数
根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2006)、《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)、《人民防空地下室设计规范》(GB 50038-2005)和《地铁设计规范》(GB 50157-2003)的规定,按结构在施工阶段和使用阶段可能出现的最不利情况进行荷载组合。各种荷载组合及分项系数见表4-3。
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表4-3 结构荷载组合表
第40页
序号 1 2 3 4 5 荷载类型 荷载组合 基本组合构件强度计算 短期效应组合构件抗裂验算 长期效应组合构件变形验算 抗震偶然组合构件强度验算 人防偶然组合构件强度验算 永久荷载 1.35 1.0 1.0 1.2 1.2 可变荷载 1.4 1.0 1.0 — — — — — 偶然荷载 地震荷载 人防荷载 — — — — 1.0 1.3 — 本车站主体结构地震荷载按6度地震基本烈度考虑,人防荷载按6级人防抗力等级考虑,根据经验和理论计算,抗震(人防)荷载作用下构件强度计算不控制结构设计。结构按最不利荷载受力状态进行设计配筋,按地下全水位工况考虑。
4.5.2 计算说明及假定
4.5.2.1 计算假定
1.假定衬砌为小变形弹性梁,并离散为足够多个等厚度直杆梁单元。
2. 用布置于各节点上的弹簧单元来模拟围岩与主体结构的相互约束;假定弹簧不承受拉力,即不计围岩与结构间的粘结力;弹簧受压时的反力即为围岩对结构的弹性抗力。
3.假定围护结构与主体结构之间只传递径向压力。
4.5.2.2 计算图示
计算中考虑计算工况为全水位工况(组合工况)
全水位下组合工况:
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地面超载 水土压力第41页
设备荷载水压水压水压力土压超载超载土压
图4-1计算图示(单位kPa)(以标准断面为例)
4.5.2.3 计算说明
1.结构计算软件采用通用结构计算软件SAP,各种结构计算的信息和荷载都是在计算过程中直接加载在结构上。
2.以结构中心线连线建立结构计算模型,计算软件结果显示未显示结构厚度的影响,内力取值时考虑该影响后配筋。
4.5.2.4 主要计算参数
地层的物理力学指标依据工程地质勘察报告取值。地下水取最不利(即全水位时)计算。
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第42页
图4-2各土层分布情况图
1. 土容重加权平均值:
?????hi?4i?144i?i2.0?17?0.8?19?18.9?4?10.786?19?18.7517.586
其中:
?i—车站侧向荷载土各层的容重; ?i—车站侧向荷载土各层的侧压力系数;
hi—车站侧向荷载土各层的厚度。
该土层中,土的侧压力系数K0按工程经验设为0.6。
设备区楼面荷载:一般按8KPa计算,超过8KPa按设备实际重量及其运输路线计算。集散区楼面人群荷载:4kPa 地面超载:20kPa
结构材料的物理力学指标根据规范选用。 荷载计算
在纵向取长度为1m计算。采用基本荷载组合计算,其中分项系数永久荷载取1.35,可变荷载取1.4。车站主体结构的安全等级为一级,在进行承载力计算时,构件的重
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要性系数取1.1。 2. 顶板压力 由表4-2 超载:
第43页
q1?20KN/m
水土压力:
q2???h?18.75?4.15?77.8KN/m
其中:
?—土各层的平均容重;
h—覆土厚度; 顶板垂直荷载设计值为
qd?1.1?(1.4q1?1.35q2)?1.1?(1.4?20?1.35?77.8)?146.33KN/m
3. 站厅层楼板压力 由表4-2
人群:
q3?4KN/m
设备:
q4?8KN/m
站台板垂直荷载设计值为
qz?1.1?(1.4?4?1.35?8)?18.04kN/m
4.底板浮力
q5??w?h1?10?17.586?175.86KN/m
其中:
?w—水的容重;
h1—地下水位深度;
底板浮力设计值
qs?1.1?1.35?175.86?261.15KN/m
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