1題目名稱：深圳地鐵香蜜湖站設(shè)計

1、第第 1 頁頁 深圳地鐵香蜜湖站設(shè)計深圳地鐵香蜜湖站設(shè)計 目目 錄錄 目錄目錄 .1 一、工程概況 .5 5 二、建筑設(shè)計二、建筑設(shè)計 .6 2.1 確定地鐵車站的規(guī)模及組成 6 2.2 站廳層設(shè)計 7 2.3 站臺層設(shè)計 8 2.3.1 站臺形式.8 2.3.2 站臺長度.10 2.3.3 站臺寬度及形式.10 2.4 出入口與通道設(shè)計 13 2.4.1 出入口通道客流量.13 2.4.2 地鐵車站風(fēng)道和風(fēng)亭設(shè)置.14 2.5 地鐵車站的主要設(shè)施 14 2.5.1 車站內(nèi)各種設(shè)施通行能力的限額.14 2.5.2 地鐵設(shè)備及設(shè)施計算過程.15 三、結(jié)構(gòu)設(shè)計 .1717 3.1 基本設(shè)計資料 1

2、7 3.1.1 地質(zhì)條件.17 3.1.2 荷載類型.17 3.1.3 結(jié)構(gòu)形式.18 3.2 單元性質(zhì)及內(nèi)力求解 18 3.2.1 單元的剛度性質(zhì)（ei、ea）.18 3.2.2 主動土壓力計算.20 3.2.3 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算.26 3.3 配筋計算 29 3.3.1 地鐵側(cè)墻及中柱配筋計算.29 3.3.2 梁配筋計算.36 3.3.3 板配筋計算.39 第第 2 頁頁 3.4 箍筋計算及設(shè)計 45 3.4.1 側(cè)墻及中柱的箍筋設(shè)計.45 3.4.2 梁的配箍筋計算.46 3.4.3 板的抗剪措施.49 3.5 裂縫寬度驗算 49 3.5.1 側(cè)墻及柱的裂縫寬度驗算.49 3.5.2 梁的

3、裂縫寬度驗算.54 3.5.3 板的裂縫寬度驗算.56 四、結(jié)論 .5959 致謝 .6060 參考文獻參考文獻 .6161 附錄附錄 1 1 土層物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計表土層物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計表 .6262 物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計表 1.62 物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計表 2 .63 物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計表 3 .64 附錄二附錄二 設(shè)計值荷載組合設(shè)計值荷載組合.6565 設(shè)計值 內(nèi)力組合情況 1 .65 設(shè)計值 內(nèi)力組合情況 2 .69 設(shè)計值 內(nèi)力組合情況 3 .73 設(shè)計值 內(nèi)力組合情況 4 .77 設(shè)計值 內(nèi)力組合情況 5 .81 設(shè)計值 內(nèi)力組合情況 6 .85 梁設(shè)計值計算結(jié)果 .89 附錄三附錄三 標(biāo)準(zhǔn)值

4、荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值荷載組合.9393 標(biāo)準(zhǔn)值荷載組合情況 1 .93 標(biāo)準(zhǔn)值荷載組合情況 2 .97 標(biāo)準(zhǔn)值荷載組合情況 3 .101 標(biāo)準(zhǔn)值荷載組合情況 4 .105 標(biāo)準(zhǔn)值荷載組合情況 5 .109 標(biāo)準(zhǔn)值荷載組合情況 6 .113 梁標(biāo)準(zhǔn)值計算結(jié)果 .117 第第 3 頁頁 中文譯文 .121121 英文原文 .131131 第第 4 頁頁 北方工業(yè)大學(xué)北方工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計設(shè)計書本科畢業(yè)設(shè)計設(shè)計書 題 目： 深圳地鐵香蜜湖站設(shè)計 指導(dǎo)教師 ： 王 輝 專業(yè)班級： 土木 041 班 學(xué) 號： 04103020131 姓 名： 李松濤 日 期： 2008 年 5 月 第第 5 頁頁 深圳地

5、鐵香蜜湖站設(shè)計深圳地鐵香蜜湖站設(shè)計 一、工程概況一、工程概況 香蜜湖站為深圳地鐵 1 號線的中間站，大致呈東西走向。車 站縱軸線與深南大道中心線基本一致，車站中心里程 ck10+323。站位在全線中地勢最高，地形略有起伏，站位處于 地勢東高西低，深南大道由香梅路口向西為下坡，地面高程 16.1619.60m,部分路面縱面坡達 2.06%。 香蜜湖站位于香梅路西側(cè)與香蜜湖度假村出口之間的深南大 道北側(cè)綠地下，與深南大道大致平行。車站附近高大建筑物較少， 車站東北角緊鄰香蜜湖東座酒店，西北面是香蜜湖度假村，南面 是深圳市東西向主要交通干道之一的深南大道和高爾夫球場。 車站共設(shè)地下兩層，地下一層為站

6、廳層，建筑面積控制在 6000m2左右。地下二層為站臺層，建筑面積控制在 4000m2左右。 該站設(shè)西北口、東北口、東南口和西南口四個出入口。 本站具備明挖條件。綜合受力、使用、建筑、經(jīng)濟和施工等 因素，本站結(jié)構(gòu)采用雙層矩形現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)。 第第 6 頁頁 二、建筑設(shè)計二、建筑設(shè)計 2.1 確定地鐵車站的規(guī)模及組成確定地鐵車站的規(guī)模及組成 車站規(guī)模主要指車站外形尺寸大小、層數(shù)及站房面積多少。 根據(jù)客流量大小確定規(guī)模。車站規(guī)模一般分為 3 個等級。 規(guī)模等級適用范圍 1 級站 適用于客流量大，地處市中心區(qū)的大型商貿(mào)中心， 大型交通樞紐中心，大型集會廣場，大型工業(yè)區(qū) 及位置重要的政治中心地區(qū)。 2

7、級站 適用于客流量較大，地處較繁華的商業(yè)區(qū)，中型 交通樞紐，大中型文體中心，大型公園及游樂園 及游樂場，較大的居住區(qū)及工業(yè)區(qū)。 3 級站適用于客流量小，地處郊區(qū)各站。 本站為 2 級車站 地鐵車站由車站主體（站廳、站臺、生產(chǎn)、生活用房等） ， 出入口及通道，通風(fēng)道及地面通風(fēng)亭等三大部分組成。 車站主體：列車的停靠點，供乘客集散、候車、上下車及換 乘。 第第 7 頁頁 2.2 站廳層設(shè)計站廳層設(shè)計 合理緊湊地布置地下車站的設(shè)備管理用房，目的是減少空間 浪費，節(jié)省工程投資。車站管理用房面積可參照表 2。 名稱面積（m2）備注 車站控制室 （含防災(zāi)控制） 40兩個站廳時另加設(shè)一間 12 m2的副 值

8、班室，地面、高架車站酌情減 少 站長室15中心站，另加一間 12 m2 警務(wù)室 152 一條線上另加設(shè) 12 間警署室， 每間 12 m2 交接班室 （兼會議、餐廳） 1.5 m2/人按一般定員計 更衣室（分男、女）0.6m2/人按站臺全部定員計 茶水室10附洗滌池 衛(wèi)生間女 3 坑位 男為一個坑位 兩個小便斗 管理人員用 清掃室 （站廳、站臺各設(shè) 一間） 82 附洗滌池、兩個站廳，側(cè)式站臺 另增 站務(wù)員室15側(cè)式車站站臺設(shè)兩間（面積可適 當(dāng)減?。?收款室（即票務(wù)室）20 第第 8 頁頁 庫房20 供電值班室 （每座降壓變電所 配一間） 10如 scada 同步實施，可不設(shè) 列檢室10交路折返

9、站 司機休息室8交路折返站 維修巡檢室12宜每站一間，至少 35 站一間 2.3 站臺層設(shè)計站臺層設(shè)計 2.3.1 站臺形式站臺形式 站臺是供乘客上下車及候車的場所，一般為島式或者側(cè)式站 臺。 島式站臺： 站臺設(shè)在上下行線路中間，供兩條線路使用。站臺兩端設(shè)樓 梯或自動扶梯與站臺連接。如下圖所示，地鐵的客流量能夠集中， 空間利用率也很高。但是在火車站臺內(nèi)比較不容易判定火車去往 的方向。適合大中型地鐵站 島式站臺示意圖 客 流 客 流 區(qū)間 喇叭口 站臺 第第 9 頁頁 側(cè)式站臺： 站臺設(shè)在上下行線路兩側(cè)，線路可以最小線間距在兩站臺間 通過。如下圖所示，乘客能夠比較直觀的上下車，而且乘客流向 針對

10、性比較強。早較也相比島式站臺較低時和中小型地鐵站 客流 客流 站臺 站臺 側(cè)式站臺示意圖 島式站臺與側(cè)式站臺的比較 項目島式站臺側(cè)式站臺 站臺使用站臺面積利用率高，可 調(diào)劑客流，乘客有乘錯 車的可能 站臺面積利用率低，不能 調(diào)劑客流，乘客不易乘錯 車 站臺設(shè)置站廳與站臺需設(shè)在兩個 不同的高度上，站廳跨 過線路軌道 站廳與站臺可以設(shè)在同一 高度上，站廳可以跨過線 路軌道 站內(nèi)管理管理集中，聯(lián)系方便站廳分設(shè)時，管理分散， 聯(lián)系不方便 乘客中途 折返 乘客中途改變乘車方向 比較方便 乘客中途改變乘車方向不 方便，需經(jīng)天橋或地道 改擴建難 易性 改建擴建時，延長車站 很困難，技術(shù)復(fù)雜 改建擴建時，延長

11、車站比 較容易 站內(nèi)空間站廳、站臺空間寬闊完站廳分設(shè)時，空間分散， 第第 10 頁頁 整不及島式站臺寬闊 喇叭口設(shè) 置 需設(shè)喇叭口不設(shè)喇叭口 造價較高較低 注：注：另外還有的車站采用混合式站臺：在一個車站同時采用島式、側(cè) 式站臺時稱為島、側(cè)混合式站臺（一島一側(cè)或一島兩側(cè)） 。島式以及側(cè)式 站臺間以天橋或地道相聯(lián)系。 因為本站流動人口多、上下車客流量大，要求站臺有較大的 機動性，并且交由前瞻性，能夠滿足中長期的使用要求。所以采 用島式站臺。 2.3.2 站臺長度站臺長度 這里說的站臺長度即為站臺計算長度，是指站臺乘車部分的 有效長度。它為能容納遠(yuǎn)期一列車編組長度，加上一定余量停車 距離的總和。一

12、列車編組可由 210 節(jié)車廂組成。停車距離的確 定與駕車司機的熟練程度或采用自動停車設(shè)備的先進程度有關(guān)。 列車為 2b 型，每節(jié)車廂長車 19.52 m，由 6 節(jié)車廂編組。停車 距離為 2 m。因此，站臺的計算長度： l=19.526+2119m 取 120m 2.3.3 站臺寬度及形式站臺寬度及形式 a 計算原理 站臺寬度主要根據(jù)車站遠(yuǎn)期預(yù)測高峰小時客流量大小、列 第第 11 頁頁 車運行間隔時間、結(jié)構(gòu)橫斷面形式、站臺型式、站房布置、樓梯 及自動扶梯位置等因素綜合考慮確定的。站臺寬度計算根據(jù)規(guī)范 推薦算法（無屏蔽門）： 島式站臺寬度：tnzbbd 2 b側(cè)站臺寬度； n橫向柱數(shù)； z柱橫向

13、寬度； t樓梯與自動扶梯寬度之和（含與柱間空隙） 。 側(cè)站臺寬度： b q a l b 上 l b q 上下 按以上公式計算取大值。若 b2.5m，則取 b=2.5m（島式站 臺的側(cè)站臺最小寬度為 2.5m） 。 ：遠(yuǎn)期每列車高峰小時單側(cè)上車設(shè)計客流量； q上 ：遠(yuǎn)期每列高峰小時單側(cè)上下車設(shè)計客流量； q上下 ：站臺上人流密度； l ：站臺計算長度； ：站臺安全防護寬度。 ba 遠(yuǎn)期每列車高峰小時單側(cè)設(shè)計客流量： n t q 第第 12 頁頁 t：遠(yuǎn)期每列車高峰小時單側(cè)上或下車人數(shù)； n ：遠(yuǎn)期列車高峰小時單側(cè)趟數(shù)。 b 設(shè)計客流量 （a）遠(yuǎn)期早高峰小時客流量 西行上車人數(shù) 1337 人次，西

14、行下車人數(shù) 1544 人次，東行上 車人數(shù) 1711 人次，東行下車人數(shù) 1336 人次，合計 5928 人次。 （b）遠(yuǎn)期晚高峰小時客流量 西行上車人數(shù) 1225 人次，西行下車人數(shù) 1623 人次，東行上 車人數(shù) 1476 人次，東行下車人數(shù) 1224 人次，合計 5548 人次。 根據(jù)客流量預(yù)測，本站 2028 年早高峰小時客流量 5928 人次 控制設(shè)計，超高峰系數(shù)采用 1.4，設(shè)計客流量為每小時 8299 人次。 c 計算過程 早高峰 t西上下1337+15442881 t東上下1711+13163027 晚高峰 t西上下1225+16232848 t東上下1476+12242690

15、 因為東行上車人數(shù) 1711 人次在“東西上車”人數(shù)中是最大 的，所以取遠(yuǎn)期高峰小時單側(cè)上車人數(shù) t上=1711 同理：t東上下3027 最大，所以取遠(yuǎn)期高峰小時單側(cè)上下 車人數(shù) t上下 =3027， 第第 13 頁頁 遠(yuǎn)期每列車高峰小時單側(cè)上車設(shè)計客流量（設(shè)計列車 每小時 40 趟）： 側(cè)站臺寬度：2.5 1711 0.5 0.50.678 12040 . a b l q b 上 =0.3152.5 42070.5 12040 b l q 上下 島式站臺的側(cè)站臺最小寬度為 2.5m,所以取 b=2.5m 因此，側(cè)站臺寬度 b=2.5m. 柱子寬度取 0.8m，自動扶梯寬度為 1m,設(shè) 1 部

16、。樓梯寬 2m，自動扶梯與樓梯間距取 0.4m 島式站臺寬度： =2.52+0.82+2+12+0.4=10tnzbbd 2 2.4 出入口與通道設(shè)計出入口與通道設(shè)計 2.4.1 出入口通道客流量出入口通道客流量 根據(jù)本站四個出入口通道所在位置，四個方向的分向客流量 分別為：西北出入口 3340 人次/小時；東北出入口 3340 人次/小 時；東南出入口 1432 人次/小時；西南出入口 1432 人次/小時。 查規(guī)范可知：1m 寬通道雙向混行的最大通過能力為 4000 人/ 小時 出入口的長度計算公式為：, 1 nk l nn 式中： n預(yù)測下客量（下行+上行） （人/h） ； k超高峰系數(shù)

17、，取 1.21.4； 第第 14 頁頁 n1每小時輸送能力，取 4000 人/小時/米 n樓梯的利用率，選用 0.8 西北出入口、東北出入口=1.46 m2.4 1 3340 1.4 4000 0.8 nk l nn m，取為 2.5m。 東南出入口、西南出入口=0.625 1 1432 1.4 4000 0.8 nk l nn m2.4 m，取為 2.5m。 2.4.2 地鐵車站風(fēng)道和風(fēng)亭設(shè)置地鐵車站風(fēng)道和風(fēng)亭設(shè)置 風(fēng)道是地下車站和外界環(huán)境進行氣體交換的通道。 地面風(fēng)亭是在地面出入口部位的建筑物，設(shè)有進氣口和排風(fēng) 口。 風(fēng)道設(shè)置數(shù)量按照環(huán)控要求，長度不宜大于 25m，彎折不宜 過多。 風(fēng)亭的

18、要求：距離建筑物 5m，封口距地面的高度最小 5m。 進排氣口合建時，高差最小 5m；高度相同時，最小距離 5m。 2.5 地鐵車站的主要設(shè)施地鐵車站的主要設(shè)施 2.5.1 車站內(nèi)各種設(shè)施通行能力的限額車站內(nèi)各種設(shè)施通行能力的限額 規(guī)范規(guī)定： 1m 寬樓梯的雙向混行的最大通過能力為 3200 人/時； 人工檢票口的最大通過能力為 2600 人/時； 門扉式非接觸 ic 卡自動檢票機的最大通過能力為 3200 人/ 時； 第第 15 頁頁 1m 寬自動扶梯輸送速度為 0.65m/s 的最大通過能力不大于 9600 人/時； 自動扶梯應(yīng)采用 30傾角，有效凈寬為 1m，人行樓梯宜采 用 2634傾

19、角，其單向通行不小于 1.8m，雙向通行不小于 2.4m，當(dāng)寬度大于 3.6m 時，應(yīng)設(shè)置中間扶手。樓梯寬度應(yīng)符合 建筑模數(shù)。每個梯段不超過 18 步，休息平臺長度宜采用 1.21.8m。 2.5.2 地鐵設(shè)備及設(shè)施計算過程地鐵設(shè)備及設(shè)施計算過程 1. 樓梯：樓梯寬度計算公式 , 2 nk m nn 式中： n預(yù)測下客量（下行+上行） （人/h） ； k超高峰系數(shù)，取 1.21.4； n2樓梯雙向混合通行能力，取 3200 人/小時/米 n樓梯的利用率，選用 0.7。 =1.89m 取為 2.5m。 2 3028 1.4 3200 0.7 nk m nn 乘客使用的樓梯踏步高度宜采用 1351

20、50mm，寬度宜采用 300340mm。 2. 自動扶梯： 自動扶梯臺數(shù)計算： 第第 16 頁頁 , 1 nk n nn 式中： n預(yù)測下客量（下行+上行） （人/h） ； k超高峰系數(shù)，取 1.21.4； n2每小時輸送能力，取 8900 人/小時/米 n樓梯的利用率，選用 0.8 =0.59 部，取為 2 部 1 3048 1.4 8900 0.8 nk n nn 3. 售檢票設(shè)施：主要是乘客使用的售、檢票系統(tǒng)。檢票口計算 公式： 2 2 2 mk n m 式中： m2 高峰小時進站客流量（上行或下行）或出站客流量總 量； k超高峰小時系數(shù)，取 1.21.4； m 2檢票機每臺每小時檢票能

21、力，取 1200 人/小時/臺。 =3.56，取 4 臺。 2 2 2 3048 1.4 1200 mk n m 第第 17 頁頁 三、結(jié)構(gòu)設(shè)計三、結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1 基本設(shè)計資料基本設(shè)計資料 3.1.1 地質(zhì)條件地質(zhì)條件 站址區(qū)為沖積平原及臺地，站區(qū)范圍內(nèi)上覆第四系全新統(tǒng)人 工堆積（q4m1）,沖積層（q4a1）及第四系中更新統(tǒng)殘積層 （q4e1） ，下伏燕山期花崗巖（53）,該工程區(qū)內(nèi)的地質(zhì)條件分 述如下： 第四系全系統(tǒng)(q4)： 人工堆積層（q4m1）：素填土（粘土） ，可塑至堅硬， 含砂礫、粗砂等，厚 1.21.9m，fk=120kpa 。 沖積層（q4a1）： a. 粘土，堅硬，下部含

22、大量石英砂粒，厚 0 10.9mm， fk=120kpa 。 b. 中密，很濕飽和，最厚 4.7m，fk=250kpa。 第四系中更新統(tǒng)殘積層（q2e1）： 礫質(zhì)粘性土：硬塑堅硬，含砂礫，厚 6.4- 第第 18 頁頁 15.7m，fk=250kpa 。 燕山期花崗巖（53）： 全風(fēng)化帶：巖芯呈土、碎石、砂礫狀，厚 0 0.9m，fk=300kpa 水文地質(zhì)地下水埋深 3.56.4m，為第四系孔隙潛水， 略具承壓性，主要補給來源為大氣降水。地下水對普通 混凝土結(jié)構(gòu)具有弱酸性腐蝕、弱分解性腐蝕、弱溶解性 腐蝕、對鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。 3.1.2 荷載類型荷載類型 永久荷載：結(jié)構(gòu)自重、地層壓力、靜

23、水壓力及浮力、設(shè) 備重量、側(cè)向地層抗力及地基反力等； 可變荷載：地面車輛荷載及其引起的側(cè)向土壓力，人群 荷載、施工荷載等；偶然荷載：地震荷載、人防荷載。 3.1.3 結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)設(shè)計條件，本站結(jié)構(gòu)采用雙層矩形現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)， 具體結(jié)構(gòu)形式按計算結(jié)構(gòu)比選定。 3.2 單元性質(zhì)及內(nèi)力求解單元性質(zhì)及內(nèi)力求解 3.2.1 單元的剛度性質(zhì)（單元的剛度性質(zhì)（ei、ea） 1.頂板（厚800mm）： 43 152 1 3.25 101000 800 lim 12 1.387 10/ x ei n mm 第第 19 頁頁 4 10 3.25 101000 800 2.6 10 ea 2.中板厚（350

24、mm）： 4 142 1 3.25 101000 350 12 1.161 10/ ei n mm 4 10 3.25 101000 325 1.138 10 ea 3. 底板（厚900mm）： 43 152 1 3.25 101000 900 12 1.974 10/ ei n mm 4 10 3.25 101000 900 2.925 10 ea 4. 側(cè)墻（厚500mm）: 43 142 1 3.25 101000 500 12 3.385 10/ ei n mm 4 10 3.25 101000 900 1.625 10 ea 5. 中柱（b=h=800mm）由于柱子不是連續(xù)的因此須計

25、算其 折算剛度: 43 142 10.8 3.25 10800 800 128 1.109 10/ ei n mm 4 9 0.8 3.25 10800 800 8 2.6 10 ea 第第 20 頁頁 6. 梁的剛度性質(zhì) 頂梁（b=900mm；h=1600mm）： 43 142 1 3.25 10900 1600 12 9.98 10/ ei n mm 4 10 3.25 10900 1600 4.68 10 ea 中梁（b=900mm；h=700mm） 43 142 1 3.25 10900 700 12 9.98 10/ ei n mm 4 10 3.25 10900 1600 4.68

26、 10 ea 底梁（b=900mm；h=17200mm） 43 162 1 3.25 10900 1720 12 1.24 10/ ei n mm 4 10 3.25 10900 1720 5.03 10 ea 3.2.2 主動土壓力計算主動土壓力計算 1計算原理：由于各個土層土的性質(zhì)（包括其土的重度、 粘聚力、內(nèi)摩擦角等）不一樣，因此計算時首先要分層 計算.。同時由于計算軟件的局限,，不能完全模擬土壓力 的作用效果。因此我們采用劃分結(jié)構(gòu)單元進行模擬等效 土壓力的作用效果。如下圖所示：（垂直方向每一米作 為一個計算單元，由于該軟件只能計算 80 個單元，水平 第第 21 頁頁 方向就相應(yīng)劃分少

27、一些） 1）粘性土的主動土壓力計算公式 kackazpa2 式中：pa主動土壓力,kpa ka 主動土壓力系數(shù)，ka=tan2 (45) 2 土的重度,kn / m3 z 計算點的離土表面的深度，m 粘性土的粘聚力，kpac 2) 臨界深度計算: 土壓力為零的點的深度 zo 稱為臨界深度,由 =0kackazpa2 得 z0=, ka c 2 3）當(dāng)土層表面作用均布荷載 q 時,可把荷載 q 視為虛構(gòu)的 土層h 的自重產(chǎn)生的。虛構(gòu)土層高度。 q h 若土層有幾種不同性質(zhì)的水平土層，此時土壓力的計算分 第一土層與第二土層兩部分: a)第一層土，土層厚 h1，土層指標(biāo) 1、c1、1，土壓力 計算同

28、前。 b)第二層土的土壓力計算：將第一層土的重度 1,厚度 h1, 折算成與第二層的重度 2相應(yīng)的當(dāng)前厚度 h1來計算。 第第 22 頁頁 c)土的當(dāng)前厚度。按高度 h1。土層高度為 2 1 1h h1h2。 2已知地鐵站臺覆土厚度為 3.5m， 第一層素填土土重度 20.0kn/ m3，厚 2m，內(nèi)摩擦角 1 為 25.6，凝聚力 c1 為 17.5kpa；第二層礫砂重度為 19.0kn/m3，厚 3m，內(nèi)摩擦角 2 為 32,凝聚力 c2 為 12kpa；第三層礫質(zhì)粘性土重度為 18.3kn/ m3，厚 7m，內(nèi) 摩擦角 3 為 20.6,凝聚力 c3 為 18.3kpa；以下為燕山期花

29、崗巖重度為 18.4kn/ m3，內(nèi)摩擦角 4 為 0,凝聚力 c4 為 0kpa (1) 將土層表面作用的均布荷載 q,折算成當(dāng)前土層高度 h。 1 m q h 20 20 第一層土為粘性土,計算臨界深度 z0： ka=tan2 (45)=0.40 2 z0= 2.78 m 22 17.5 200.40 c ka 所以頂部土壓力為零 第一層土底部的土壓力強度 2 20(12)0.402 17.50.40 =9.68 kpa pazkacka 第第 23 頁頁 （2） 第二層土土壓力的計算,先將上層土折算成當(dāng)前土層,厚度 為： 1 2 1 2 20 (12)3.16 m 19 h h 第二層土

30、為粘性土,計算臨界深度 z0： ka=tan2 (45)=0.31 2 z0= 2.29 m 22 12 190.31 c ka 第二層土頂部的主動土壓力強度 2 192.290.402 120.31 =5.13 kpa pazkacka 第二層土底部的主動土壓力強度 2 19(2.293)0.402 120.31 =22.65 kpa pazkacka （3） 第三層土土壓力的計算,先將上層土折算成當(dāng)前層,厚度 為: 2 3 2 3 19 (3.163)6.39 m 18.3 h h 第三層土為粘性土,計算臨界深度 z0： ka=tan2 (45)=0.48 2 z0=2.89 m 22 1

31、8.3 18.30.48 c ka 第三層土頂部的主動土壓力強度 第第 24 頁頁 2 18.36.390.482 120.48 =30.75 kpa pazkacka 第三層土底部的主動土壓力強度 2 18.3(6.397)0.482 18.30.48 =92.17 kpa pazkacka （4） 第四層土土壓力的計算,先將上層土折算成當(dāng)前層,厚度為: 3 4 3 4 18.3 (6.397)13.32 m 18.4 h h zo=0, ka=1 第四層土頂部的主動土壓力強度 18.4 13.32 1 =245.1 kpa pazka 基礎(chǔ)底部的主動土壓力強度 18.4(13.322.36

32、) 1 =288.52 kpa pazka 第第 25 頁頁 綜上所述，得出： 1.可變荷載作用于結(jié)構(gòu)兩側(cè)土層時土壓力如下表所示： 標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計植 地面處主動土壓力值00 第一層土底的主動土壓力值9.6811.62 第二層土土頂主動土壓力值5.136.159 第二層土下 1m 主動土壓力值10.9713.16 第二層土下 2m 主動土壓力值16.820.17 第二層土下 3m 主動土壓力值22.627.17 第三層土土頂主動土壓力值30.836.9 第三層土下 1m 主動土壓力值39.547.43 第三層土下 2m 主動土壓力值48.357.96 第三層土下 3m 主動土壓力值57.0868.4

33、9 第三層土下 4m 主動土壓力值65.8579.02 第三層土下 5m 主動土壓力值74.6389.55 第三層土下 6m 主動土壓力值83.4100.1 第三層土下 7m 主動土壓力值92.17110.6 第四層土土頂主動土壓力值245.1294.1 第第 26 頁頁 第四層土下 1m 主動土壓力值263.5316.2 第四層土下 2m 主動土壓力值281.9338.3 第四層土下 2.36 主動土壓力288.5346.2 2. 當(dāng)可變荷載沒有作用在結(jié)構(gòu)兩側(cè)土層上，對土壓力值不產(chǎn)生 影響 標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計值 地面處主動土壓力 pa00 第一層土底的主動土壓力值1.752.104 第二層土土頂主動

34、土壓力值00 第二層土下 1m 主動土壓力值4.825.79 第二層土下 2m 主動土壓力值10.712.8 第二層土下 3m 主動土壓力值16.519.8 第三層土土頂主動土壓力值21.225.4 第三層土下 1m 主動土壓力值29.935.93 第三層土下 2m 主動土壓力值38.7146.46 第三層土下 3m 主動土壓力值47.4956.98 第三層土下 4m 主動土壓力值56.2667.51 第三層土下 5m 主動土壓力值65.0478.04 第三層土下 6m 主動土壓力值73.8188.57 第三層土下 7m 主動土壓力值82.5899.1 第四層土土頂主動土壓力值225.1270

35、.1 第第 27 頁頁 第四層土下 1m 主動土壓力值243.5292.2 第四層土下 2m 主動土壓力值261.9314.3 第四層土下 2.36 主動土壓力268.5322.2 3.2.3 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 本結(jié)構(gòu)設(shè)計采用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器作為內(nèi)力計算輔助工具。 先做出如下圖的計算框架，即從地鐵中取出1m作為計算單 元。然后圍繞它進行分析、計算。 荷載求解過程 頂梁： 恒載標(biāo)準(zhǔn)值：2 20 1 0.5 19 10.8 1 2569.5/kn m 恒載設(shè)計值： 1.22 20 1 0.5 19 10.8 1 2583.4/kn m 活載標(biāo)準(zhǔn)值：20 120/kn m 活載設(shè)計值：1.4

36、2028/kn m 中梁： 恒載標(biāo)準(zhǔn)值：0.35 1 258.75/kn m 恒載設(shè)計值：1.2 8.7510.5/kn m 活載標(biāo)準(zhǔn)值：4 14/kn m 活載設(shè)計值：1.4 45.6/kn m 底梁： 恒載標(biāo)準(zhǔn)值：0.9 1 2522.5/kn m 恒載設(shè)計值：1.2 22.527/kn m 底梁計算時，由于基礎(chǔ)是彈性的，因此可不考慮可變荷載作 用 中柱： 恒載標(biāo)準(zhǔn)值：0.9 0.9 2520.25/kn m 第第 28 頁頁 恒載設(shè)計值：1.2 20.524.3/kn m 側(cè)墻： 恒載標(biāo)準(zhǔn)值：0.5 1 2512.5/kn m 恒載設(shè)計值：1.2 12.515/kn m 由于力學(xué)求解器不

37、能直接輸入類似土壓力的模型進行計算。 因此在計算時，我將土壓力作用的豎向側(cè)墻分為1m的計算單元， 同時取1m單元中點處的土壓力值作為該單元的土壓力均布荷載 進行模擬土壓力的作用，如下圖所示。 恒荷載 活荷載 主 動 土 壓 力 主 動 土 壓 力 地鐵設(shè)計內(nèi)力計算圖 第第 29 頁頁 恒荷載 活荷載 主 動 土 壓 力 主 動 土 壓 力 地鐵設(shè)計內(nèi)力模擬過程圖 恒荷載 活荷載 主 動 土 壓 力 主 動 土 壓 力 地鐵設(shè)計內(nèi)力模擬計算圖 3.3 配筋計算配筋計算 3.3.1 地鐵側(cè)墻及中柱配筋計算地鐵側(cè)墻及中柱配筋計算 經(jīng)計算求得，側(cè)墻內(nèi)力站廳層（取 1m 為計算單元） m=303.47k

38、nm；n=454.65kn。站臺層 第第 30 頁頁 m=573.57knm；n=516.09kn。 1)站廳層側(cè)墻的配筋計算： 6 0 3 303.47 10 667.48 454.65 10 m emm n 20mm，取mm 500 16.67 3030 a h emm20 a e 則 0 667.4820687.48 ia eeemm 0 4875 x llmm ，取 1=1.0 1 3 0.50.5 19.1 1000 450 9.451.0 454.64 10 cc f a n ，取 2=1.0 0 2 0.010.01 4875 1.151.151.051.0 500 l h 2

39、00 12 2 1 1400 4504875 11 1 1400 858.23500 1.04 i hl eh 1.04 687.48718.36 i emm 0 0.3135hmm 因此大偏心受壓情況計算 3 454.65 10 23.80 19.1 1000 c n x fb 按等配筋計算公式求 as及 as 3 0, 0 22 min 0.5454.65 101.04 687.480.5 50050 36045050 1635.600.002 1000 450900 i ss ys neha aa fha mmmm 采用 514200；516200 鋼筋。 2 1774 s amm 第第

40、 31 頁頁 2)站臺層側(cè)墻的配筋計算： 6 0 3 573.57 10 1110.09 516.09 10 m emm n 20mm，取mm 500 16.67 3030 a h emm20 a e 則 0.3h0=0.3（500-50） 0 1110.09201130.09 ia eeemm =135mm 因而屬于偏心受壓計算。 0 6085 x llmm ，取 1=1.0 1 3 0.50.5 19.1 1000 450 8.321.0 516.69 10 cc f a n ，取 2=1.0 0 2 0.010.01 6085 1.151.151.091.0 500 l h 2 00 1

41、2 2 1 1400 4506085 11 1 1400 1223.77500 1.04 i hl eh 2 516.69 10 27.05 19.1 1000 c n x fb 2100 s a 按等配筋計算公式求 as及 as： 3 0, 0 22 min 0.5516.69 101.04 1110.090.5 50050 36045050 34360.002 1000 450900 i ss ys neha aa fha mmmm 采用 520200；522200 鋼筋。 2 3470 s amm 第第 32 頁頁 3)已知站臺層中柱的彎矩設(shè)計為 113.04knm、軸力設(shè)計 為 598

42、1.76 kn，。構(gòu)件計算mmhmmbmmaa ss 800,800,50 , 長度 l0=6085mm 令 nu=n，mu=m=， 0 enu mm n m e90.18 1076.5981 1004.113 3 6 0 mmea67.26 30 800 則mmeee ai 56.4567.2690.18 0 061. 0 750 56.45 0 h ei 5，則有： 0 6085 7.60 800 l h 2 00 12 2 1 1400 7506085 11.0 1.0 1400 45.56800 1.68 i hl eh , 800 e1.68 45.5650273.44 22 is

43、h eamm , 800 e1.68 45.5650426.55 22 is h eamm 1.68 45.5676.55 i emm 0 0.30.3 750225hmm 初步判定為小偏心受壓。 取和再根據(jù) 1 0.8 2 min 0.002 800 8001280 s abhmm 第第 33 頁頁 公式 1 1 0.8 3601 0.550.8 sy b f 10 3 2 5981.76 10273.441.0 19.1 800501280750502 2 cssss s x nef bxaa ha x x 由（1） （2）可計算得 1.12 0 800 1.067 750 h h 取，x

44、h 2 360/ sy fn mm 求得 10 0 0.5 c s ys nef bh hh a fha 3 5981.76 10426.55 1.0 19.1 800 80075050 36075050 0 2 6852.51mm 因此， 2 min 0.002 800 8001280 s abhmm 在求 1 3 5981.76 101.0 19.1 800 800360 1280 360 cys s y nf bhf a a f 計算結(jié)果小于 0，因此 2 min 0.002 800 8001280 s abhmm 為了防止在反向側(cè)破壞，還需驗算值 s a 第第 34 頁頁 010 0

45、3 0.5 2 800 5981.76 100.5 8005018.8926.671.0 19.1 800 800 750 2 36075050 sac s ys h nhaeef bh h a fha 計算結(jié)果小于 0，因此 2 min 0.002 800 8001280 s abhmm 受拉、受壓均采用 718 鋼， 2 1780 ss aamm 4)已知站廳層中柱的彎矩設(shè)計為 13.67knm、軸力設(shè)計 為 5671.20 kn，。構(gòu)件計算mmhmmbmmaa ss 800,800,50 , 長度 l0=4875mm 令 nu=n，mu=m=， 0 enu mm n m e40 . 2

46、10 2 . 5671 1067.13 3 6 0 mmea67.26 30 800 則mmeee ai 07.2967.2640 . 2 0 036 . 0 750 07.29 0 h ei 5，則有：09. 6 800 4875 0 h l 第第 35 頁頁 2 00 12 2 1 1400 7504875 11.0 1.0 1400 29.07800 1.68 i hl eh , 800 e1.68 29.0750301.03 22 is h eamm , 800 e1.68 29.0750398.97 22 is h eamm 1.68 29.0748.97 i emm 0 0.30.

47、3 750225hmm 初步判定為小偏心受壓。 取和再根據(jù) 1 0.8 2 min 0.002 800 8001280 s abhmm 公式 1 1 0.8 3601 0.550.8 sy b f 10 3 2 5671.2 10301.031.0 19.1 800501280750502 2 cssss s x nef bxaa ha x x 由（1） （2）可計算得 1.23 0 800 1.067 750 h h 取，xh 2 360/ sy fn mm 第第 36 頁頁 求得 10 0 0.5 c s ys nef bh hh a fha 3 5671.2 10398.97 1.0 1

48、9.1 800 80075050 36075050 0 2 7507.37mm 因此， 2 min 0.002 800 8001280 s abhmm 在求 1 3 5671.2 101.0 19.1 800 800360 1280 360 cys s y nf bhf a a f 計算結(jié)果小于 0，因此 2 min 0.002 800 8001280 s abhmm 為了防止在反向側(cè)破壞，還需驗算值 s a 010 0 3 0.5 2 800 5671.2 100.5 800502.41 26.671.0 19.1 800 800 750 2 36075050 sac s ys h nhae

49、ef bh h a fha 計算結(jié)果小于 0，因此 2 min 0.002 800 8001280 s abhmm 受拉、受壓均采用 718 鋼， 2 1780 ss aamm 3.3.2 梁配筋計算梁配筋計算 1)頂梁正彎矩設(shè)計值為 1474.91knm，h01550mm。 第第 37 頁頁 2 6 0 2 6 2 01 1 55.2698 1550979 . 0 360 1091. 4 .147 979. 0040 . 0 2115 . 0 2115 . 0 041 . 0 040 . 0 211211 040 . 0 1550800 1 . 190 . 1 1091.1474 0 . 1

50、 mm hf m a bhf m sy s ss s c s 取用 422 225受拉鋼筋 2 2751mmas 頂梁負(fù)彎矩設(shè)計值為 2868.90 knm，h01550mm。 2 6 0 2 6 2 01 1 72.5359 1550952 . 0 360 1055.3342 959. 0078 . 0 2115 . 0 2115 . 0 081 . 0 781211 078 . 0 1550800 1 . 190 . 1 1090.2868 0 . 1 mm hf m a bhf m sy s ss s c s 取用 822；425，受壓鋼筋 2 1 . 5397 mmas 2)中梁正彎矩

51、設(shè)計值為 210.55knm，h0650mm。 第第 38 頁頁 2 6 0 2 6 2 01 1 95.914 65098. 0360 1075.258 98 . 0 032. 02115 . 0 2115 . 0 033 . 0 032 . 0 211211 032 . 0 6508001 .190 . 1 1055.210 0 . 1 mm hf m a bhf m sy s ss s c s 1040650*800*002 . 0 min 取用 616，受拉鋼筋 2 1206mmas 中梁負(fù)彎矩設(shè)計值為 432.23knm，h0650mm。 2 6 0 2 6 2 01 1 5 . 1

52、913 650965. 0360 1023.432 965 . 0 080. 02115 . 0 2115 . 0 069 . 0 067 . 0 211211 067 . 0 6508001 .190 . 1 1023.432 0 . 1 mm hf m a bhf m sy s ss s c s 取用 422；222，受壓鋼筋 2 2017mmas 3)底梁正彎矩設(shè)計為 2992.60knm，h01670mm。 第第 39 頁頁 2 6 0 2 6 2 01 1 96.5165 1670964 . 0 360 1060.292 964 . 0 07 . 0 2115 . 0 2115 .

53、0 073 . 0 07 . 0 211211 070 . 0 1670800 1 . 190 . 1 1060.2992 0 . 1 mm hf m a bhf m sy s ss s c s 26721670*800*002 . 0 min 取用 432；236，受拉鋼筋 2 5253mmas 底梁負(fù)彎矩設(shè)計值為 1982.16knm，h01670mm。 2 6 0 2 6 2 01 1 5 . 3377 1670976 . 0 360 1016.1982 976 . 0 080 . 0 2115 . 0 2115 . 0 047 . 0 047 . 0 211211 047 . 0 16

54、70800 1 . 190 . 1 1016.1982 0 . 1 mm hf m a bhf m sy s ss s c s 取用 628，受壓鋼筋 2 3695mmas 3.3.3 板配筋計算板配筋計算 1)頂兩側(cè)頂板正彎矩設(shè)計為 538.76knm，h0750mm。 第第 40 頁頁 2 6 0 2 6 2 01 1 12.2048 750974 . 0 360 1076.538 974 . 0 05 . 0 2115 . 0 2115 . 0 051 . 0 05 . 0 211211 05 . 0 7501000 1 . 190 . 1 1076.538 0 . 1 mm hf m

55、a bhf m sy s ss s c s 取用 720受拉鋼筋 2 2200mmas 頂板兩側(cè)負(fù)彎矩設(shè)計為 303.47 knm，h0750mm。 2 6 0 2 6 2 01 1 1140 750986 . 0 360 1047.303 986 . 0 028 . 0 2115 . 0 2115 . 0 029 . 0 028 . 0 211211 028 . 0 7501000 1 . 190 . 1 1047.303 0 . 1 mm hf m a bhf m sy s ss s c s 2 0min 15001000750002 . 0 002 . 0 mmbh 取用 718受壓鋼筋

56、 2 1780mmas 頂板中間正彎矩設(shè)計值為 68.76 knm，h0750mm。 第第 41 頁頁 2 6 0 2 6 2 01 1 48.255 750996 . 0 360 1076.68 996 . 0 005 . 0 2115 . 0 2115 . 0 006 . 0 006 . 0 211211 006 . 0 7501000 1 . 190 . 1 1076.68 0 . 1 mm hf m a bhf m sy s ss s c s 2 0min 15001000750002 . 0 002 . 0 mmbh 取用 718受拉鋼筋 2 1780mmas 頂板中間負(fù)彎矩設(shè)計為

57、267.80knm，h0750mm。 2 6 0 2 6 2 01 1 5 . 1004 750987 . 0 360 1080.267 987 . 0 025 . 0 2115 . 0 2115 . 0 025 . 0 025 . 0 211211 025 . 0 7501000 1 . 190 . 1 1080.267 0 . 1 mm hf m a bhf m sy s ss s c s 2 0min 15001000750002 . 0 002 . 0 mmbh 取用 718受壓鋼筋 2 1780mmas 2)中層板兩側(cè)正彎矩設(shè)計為 28.38 knm，h0300mm。 第第 42 頁

58、頁 2 6 0 2 6 2 01 1 98.264 300987 . 0 360 1038.28 987 . 0 017 . 0 2115 . 02115 . 0 017 . 0 017 . 0 211211 017 . 0 3001000 1 . 190 . 1 1038.28 0 . 1 mm hf m a bhf m sy s ss s c s 2 0min 7001000350002. 0002 . 0 mmbh 取用 712受拉鋼筋 2 791mmas 中間板兩側(cè)負(fù)彎矩設(shè)計值為 134.49 knm，h0300mm。 2 6 0 2 6 2 01 1 22.1298 300959 .

59、 0 360 1049.134 959 . 0 078 . 0 2115 . 0 2115 . 0 082 . 0 078 . 0 211211 078 . 0 3001000 1 . 190 . 1 1049.134 0 . 1 mm hf m a bhf m sy s ss s c s 2 0min 7001000350002 . 0 002 . 0 mmbh 取用 716受壓鋼筋 2 1407mmas 中間板中間正彎矩設(shè)計值為 13.15 knm，h0300mm。 第第 43 頁頁 2 6 0 2 6 2 01 1 22.122 300996 . 0 360 1015.13 996 .

60、0 008 . 0 2115 . 0 2115 . 0 008 . 0 008 . 0 211211 008 . 0 3001000 1 . 190 . 1 1015.13 0 . 1 mm hf m a bhf m sy s ss s c s 2 0min 7001000350002 . 0 002 . 0 mmbh 取用 712，受拉鋼筋 2 791mmas 中層板中間負(fù)彎矩設(shè)計值為 23.99knm，h0300mm。 2 6 0 2 6 2 01 1 70.223 300993 . 0 360 1099.23 993 . 0 014 . 0 2115 . 0 2115 . 0 014 .