地鐵車站結(jié)構(gòu)計(jì)算

1、地鐵車站計(jì)算地鐵車站計(jì)算中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司2013.01提綱提綱明挖結(jié)構(gòu)明挖結(jié)構(gòu)v 一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算v 二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算 暗挖結(jié)構(gòu)暗挖結(jié)構(gòu)v 一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法v 二、結(jié)構(gòu)計(jì)算二、結(jié)構(gòu)計(jì)算明挖結(jié)構(gòu)明挖結(jié)構(gòu)v 一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算v 二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算 圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算常用軟件有：理正深基坑、同濟(jì)啟明星、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算常用軟件有：理正深基坑、同濟(jì)啟明星、SAP84SAP84等。以及一些地方軟件如武漢地區(qū)的天漢軟件等。等。以及一些地方軟件如武漢地區(qū)的天漢軟件等。一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算 明

2、挖結(jié)構(gòu) 以上基坑計(jì)算軟件的原理：圍護(hù)結(jié)構(gòu)按平面問題進(jìn)行分析，取以上基坑計(jì)算軟件的原理：圍護(hù)結(jié)構(gòu)按平面問題進(jìn)行分析，取“荷荷載載- -結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)”模式，采用彈性有限元法進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算按模式，采用彈性有限元法進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算按“增量法增量法”原理模原理模擬施工開挖、支撐和回筑的全過程進(jìn)行；地基與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的共同作用采擬施工開挖、支撐和回筑的全過程進(jìn)行；地基與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的共同作用采用水土壓力及一系列不能受拉的彈簧進(jìn)行模擬。用水土壓力及一系列不能受拉的彈簧進(jìn)行模擬。 增量法的基本原理：每一施工步驟的外荷載和所求得的結(jié)構(gòu)位移、增量法的基本原理：每一施工步驟的外荷載和所求得的結(jié)構(gòu)位移、內(nèi)力都是相對于前一階段完成后

3、的增量。本步的增量位移、內(nèi)力需與之內(nèi)力都是相對于前一階段完成后的增量。本步的增量位移、內(nèi)力需與之前的所有階段的增量位移、內(nèi)力疊加后方可得到本步完成后結(jié)構(gòu)的實(shí)際前的所有階段的增量位移、內(nèi)力疊加后方可得到本步完成后結(jié)構(gòu)的實(shí)際位移、內(nèi)力。位移、內(nèi)力。一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算 明挖結(jié)構(gòu)設(shè)：設(shè)：第一步的增量位移、內(nèi)力結(jié)果為第一步的增量位移、內(nèi)力結(jié)果為R1 R1 第二步的增量位移、內(nèi)力結(jié)果為第二步的增量位移、內(nèi)力結(jié)果為R2R2第第n n步的增量位移、內(nèi)力結(jié)果為步的增量位移、內(nèi)力結(jié)果為RnRn則：則：第一步的位移、內(nèi)力結(jié)果為第一步的位移、內(nèi)力結(jié)果為R1=R1=R1 R1 第二步的位移、內(nèi)力結(jié)果為第二

4、步的位移、內(nèi)力結(jié)果為R2=R1+R2=R1+R2 =R1+R1+R2R2第第n n步的位移、內(nèi)力結(jié)果為步的位移、內(nèi)力結(jié)果為 Rn=Rn-1+Rn=Rn-1+Rn =R1+R1+R2+R2+R3+R3+ +Rn-1+Rn一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算 明挖結(jié)構(gòu)一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算 施工步驟的書寫應(yīng)與計(jì)算工況、計(jì)算圖式一致，應(yīng)正確理解施工步驟的書寫應(yīng)與計(jì)算工況、計(jì)算圖式一致，應(yīng)正確理解“先變形、先變形、后支撐后支撐”的含義。的含義。（以地下二層、四道支撐的明挖車站的施工步驟為例）（以地下二層、四道支撐的明挖車站的施工步驟為例）1.dwg1.dwg 通俗地講，每一次開挖以后支撐不可能馬

5、上設(shè)置好。如鋼支撐需要吊運(yùn)、通俗地講，每一次開挖以后支撐不可能馬上設(shè)置好。如鋼支撐需要吊運(yùn)、拼接、起吊、頂緊；混凝土支撐需要綁扎鋼筋、立模板、澆筑混凝土、養(yǎng)護(hù)。拼接、起吊、頂緊；混凝土支撐需要綁扎鋼筋、立模板、澆筑混凝土、養(yǎng)護(hù)。這些都需要比較長的時間，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移的大部分發(fā)生在這個時間段這些都需要比較長的時間，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移的大部分發(fā)生在這個時間段里。正是因?yàn)槊看伍_挖以后支撐不能及時設(shè)置，才有了里。正是因?yàn)槊看伍_挖以后支撐不能及時設(shè)置，才有了“先變形、后支撐先變形、后支撐”。每一步的計(jì)算工況是指該步開挖完成，支撐即將設(shè)置還未設(shè)置時的狀況。每一步的計(jì)算工況是指該步開挖完成，支撐即將設(shè)置

6、還未設(shè)置時的狀況。明挖結(jié)構(gòu)一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算 （以地下二層、四道支撐明挖車站開挖階段為例）（以地下二層、四道支撐明挖車站開挖階段為例）從圖中可以看出，每一步所施加的荷載均是相對于前一階段完成后的增量；從圖中可以看出，每一步所施加的荷載均是相對于前一階段完成后的增量；每一步的計(jì)算圖式均與該步的工況一致，也與施工步驟一致。每一步的計(jì)算圖式均與該步的工況一致，也與施工步驟一致。明挖結(jié)構(gòu)一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算 明挖結(jié)構(gòu)一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算 以上荷載中，土壓力是地鐵車站承受的主要荷載，其選用是否得當(dāng)關(guān)系到以上荷載中，土壓力是地鐵車站承受的主要荷載，其選用是否得當(dāng)關(guān)系到

7、結(jié)構(gòu)的安全度。結(jié)構(gòu)的安全度。 土壓力有主動土壓力土壓力有主動土壓力EaEa、被動土壓力、被動土壓力EpEp、靜止土壓力、靜止土壓力E0E0之分，三者大小關(guān)之分，三者大小關(guān)系：系： EaE0 Ep土壓力的選?。和翂毫Φ倪x?。篴 a、合算的規(guī)定：、合算的規(guī)定：施工階段：對粘性土層采用水土合算，對砂層采用水土分算。但有地區(qū)經(jīng)驗(yàn)施工階段：對粘性土層采用水土合算，對砂層采用水土分算。但有地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時可以全部采用水土合算。時可以全部采用水土合算。使用階段：一律采用水土分算。使用階段：一律采用水土分算。b b、側(cè)壓力的選用：、側(cè)壓力的選用：施工階段：一般采用主動土壓力，對變形有嚴(yán)格要求時采用靜止土壓力。施工階

8、段：一般采用主動土壓力，對變形有嚴(yán)格要求時采用靜止土壓力。使用階段：采用靜止土壓力。使用階段：采用靜止土壓力。明挖結(jié)構(gòu)一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算 c c、側(cè)壓力的計(jì)算：、側(cè)壓力的計(jì)算：水土側(cè)壓力有三種模式：矩形土壓力、三角形土壓力、經(jīng)驗(yàn)土壓力。矩形土壓力、水土側(cè)壓力有三種模式：矩形土壓力、三角形土壓力、經(jīng)驗(yàn)土壓力。矩形土壓力、三角形土壓力按郎肯（朗金）土壓力理論計(jì)算。其中三角形土壓力很少采用，多數(shù)采用三角形土壓力按郎肯（朗金）土壓力理論計(jì)算。其中三角形土壓力很少采用，多數(shù)采用矩形土壓力和經(jīng)驗(yàn)土壓力。矩形土壓力和經(jīng)驗(yàn)土壓力。矩形土壓力矩形土壓力 三角形土壓力三角形土壓力 矩形土壓力按郎肯（

9、朗金）土壓力理論計(jì)算。矩形土壓力按郎肯（朗金）土壓力理論計(jì)算。經(jīng)驗(yàn)土壓力經(jīng)驗(yàn)土壓力= =經(jīng)驗(yàn)土壓力系數(shù)經(jīng)驗(yàn)土壓力系數(shù)x x土體豎向應(yīng)力。土體豎向應(yīng)力。明挖結(jié)構(gòu)對于蓋挖順筑、蓋挖逆筑、或非長條形基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，需要正確模對于蓋挖順筑、蓋挖逆筑、或非長條形基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，需要正確模擬支撐或結(jié)構(gòu)板的剛度，計(jì)算方法同前。擬支撐或結(jié)構(gòu)板的剛度，計(jì)算方法同前。一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算 明挖結(jié)構(gòu)二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算 根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)的關(guān)系，主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻可有單一墻、疊合墻、復(fù)根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)的關(guān)系，主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻可有單一墻、疊合墻、復(fù)合墻、臨時墻四種形式。合墻、臨時墻四種形式。（

10、1 1）單一墻：圍護(hù)結(jié)構(gòu)直接作為主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻，不另作參與結(jié)構(gòu)受力的內(nèi)）單一墻：圍護(hù)結(jié)構(gòu)直接作為主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻，不另作參與結(jié)構(gòu)受力的內(nèi)襯墻。圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)采用連續(xù)墻，且槽段之間的接頭需做特殊處理。由于單一墻襯墻。圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)采用連續(xù)墻，且槽段之間的接頭需做特殊處理。由于單一墻的結(jié)構(gòu)耐久性不能得到保證，現(xiàn)在已經(jīng)很少采用。的結(jié)構(gòu)耐久性不能得到保證，現(xiàn)在已經(jīng)很少采用。（2 2）疊合墻：圍護(hù)結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的一部分，與內(nèi)襯墻組成疊合式）疊合墻：圍護(hù)結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的一部分，與內(nèi)襯墻組成疊合式結(jié)構(gòu)，通過結(jié)構(gòu)和施工措施，保證疊合面的剪力傳遞。圍護(hù)結(jié)構(gòu)多采用連續(xù)墻，結(jié)構(gòu)，通過結(jié)構(gòu)和施工措施，保證疊合面的剪力傳

11、遞。圍護(hù)結(jié)構(gòu)多采用連續(xù)墻，在連續(xù)墻對應(yīng)于內(nèi)襯結(jié)構(gòu)板的位置預(yù)埋鋼筋接駁器以保證圍護(hù)與主體結(jié)構(gòu)頂、在連續(xù)墻對應(yīng)于內(nèi)襯結(jié)構(gòu)板的位置預(yù)埋鋼筋接駁器以保證圍護(hù)與主體結(jié)構(gòu)頂、底板、樓板節(jié)點(diǎn)的剛接，并對連續(xù)墻與內(nèi)襯墻的接觸面做鑿毛處理或設(shè)置足夠底板、樓板節(jié)點(diǎn)的剛接，并對連續(xù)墻與內(nèi)襯墻的接觸面做鑿毛處理或設(shè)置足夠的連接筋。的連接筋。明挖結(jié)構(gòu)二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算 （3 3）復(fù)合墻：圍護(hù)結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的一部分，與內(nèi)襯墻組成復(fù)合式）復(fù)合墻：圍護(hù)結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的一部分，與內(nèi)襯墻組成復(fù)合式結(jié)構(gòu)，墻面之間不能傳遞剪力、彎矩，只傳遞法向壓力。此時，圍護(hù)結(jié)構(gòu)可采結(jié)構(gòu)，墻面之間不能傳遞剪力、彎矩，只傳遞

12、法向壓力。此時，圍護(hù)結(jié)構(gòu)可采用鉆孔樁、連續(xù)墻等。用鉆孔樁、連續(xù)墻等。（4 4）臨時墻：圍護(hù)結(jié)構(gòu)僅作為施工期的臨時支擋，使用階段側(cè)向荷載全部）臨時墻：圍護(hù)結(jié)構(gòu)僅作為施工期的臨時支擋，使用階段側(cè)向荷載全部由內(nèi)襯墻承受。此時，圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式有放坡開挖、重力式擋墻、土釘墻支護(hù)、由內(nèi)襯墻承受。此時，圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式有放坡開挖、重力式擋墻、土釘墻支護(hù)、SMWSMW樁支護(hù)、以及其他類型的臨時支護(hù)。樁支護(hù)、以及其他類型的臨時支護(hù)。其中，復(fù)合墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛；疊合墻結(jié)構(gòu)在上海市應(yīng)用比較普遍，也可其中，復(fù)合墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛；疊合墻結(jié)構(gòu)在上海市應(yīng)用比較普遍，也可用于逆筑法施工的地下結(jié)構(gòu)。用于逆筑法施工的地下結(jié)構(gòu)。明挖

13、結(jié)構(gòu)二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算 明挖結(jié)構(gòu)二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算 明挖結(jié)構(gòu)二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算 明挖結(jié)構(gòu)二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算 明挖結(jié)構(gòu)二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算 明挖結(jié)構(gòu)二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算 明挖結(jié)構(gòu)二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算 明挖結(jié)構(gòu)二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算 明挖結(jié)構(gòu)二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算 明挖結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)構(gòu)自重+覆土重、結(jié)構(gòu)所受的浮力，并計(jì)算兩者的比值K。（抗浮安全系數(shù)1.05）不滿足計(jì)入圍護(hù)結(jié)構(gòu)的浮重，計(jì)算K。（抗浮安全系數(shù)1.05）不滿足計(jì)入圍護(hù)結(jié)構(gòu)的浮重+側(cè)壁摩阻力，計(jì)算K。（抗浮安全系數(shù)1.15）不滿足設(shè)

14、抗拔樁計(jì)算。此時，建議不考慮側(cè)壁摩阻力，抗浮安全系數(shù)取1.05。滿足結(jié)束滿足滿足 當(dāng)分段進(jìn)行抗浮計(jì)算時，各段的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)統(tǒng)一。二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算 明挖結(jié)構(gòu)二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算二、主體結(jié)構(gòu)計(jì)算 明挖結(jié)構(gòu) 暗挖結(jié)構(gòu)暗挖結(jié)構(gòu)v 一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法v 二、結(jié)構(gòu)計(jì)算二、結(jié)構(gòu)計(jì)算一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法暗挖結(jié)構(gòu)暗挖結(jié)構(gòu)一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法暗挖結(jié)構(gòu)一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法暗挖結(jié)構(gòu)一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法暗挖結(jié)構(gòu)一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法暗挖結(jié)構(gòu)一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法暗挖結(jié)構(gòu)一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法暗挖結(jié)構(gòu)一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法暗挖結(jié)構(gòu)一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法暗挖結(jié)構(gòu)一、常見結(jié)構(gòu)型式及施工方法一、常