地鐵結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算

《地下鐵道》地鐵結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算

地鐵結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算2主要內(nèi)容：荷載類型框架結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算拱形結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算圓形結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算3□

永久荷載——長(zhǎng)期作用的恒載地層壓力結(jié)構(gòu)自重基底附加應(yīng)力靜水壓力及浮力混凝土收縮和徐變力預(yù)加應(yīng)力設(shè)備重量側(cè)向地層抗力及反力□

可變荷載——作用期變化的荷載基本可變荷載——長(zhǎng)期經(jīng)常作用的變化荷載地面車輛荷載及沖擊力

地面車輛荷引起的側(cè)向土壓力地鐵車輛荷載(沖擊力、搖擺力、離心力)人群荷載其它可變荷載——非經(jīng)常作用的變化荷載溫度變化施工荷載(施工機(jī)具力、注漿壓力等)列車加速或減速產(chǎn)生的縱向力地震力爆炸力——又稱特載□

偶然荷載——偶然、非經(jīng)常作用的荷載□

荷載組合同時(shí)存在的可能性進(jìn)行最不利組合以基本組合(永久荷載和可變荷載)最有意義在特殊情況下才有必要按偶然組合來(lái)驗(yàn)算荷載類型 框架結(jié)構(gòu) 拱形結(jié)構(gòu) 圓形結(jié)構(gòu)4主要內(nèi)容：荷載類型框架結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算拱形結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算圓形結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算 地鐵結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算地面車輛荷載單個(gè)輪壓傳遞的豎向壓力qaz(a

1.4Z

)(b

1.4Z

)0 0

q兩個(gè)以上輪壓傳遞的豎向壓力Z地面q

010.710.7p

0

z0.7Za0.7Z0.7Zb0.7Zp

0z0.710.71q

0地面Z單輪壓p0

z地面d

2d

110.7b0.7Zb0qq0Z0q10.70.7Zba 0.7Z0.7Z0zq0.710.71q0地面Z兩個(gè)以上輪壓aznμ0

q0n-1i=1q =(a

+1.4Z

)(nb

+

?

di

+1.4Z

)覆蓋厚度小→局部均布淺埋暗挖法→10kPa均布無(wú)覆蓋層時(shí)→集中力考慮5注意：荷載類型 框架結(jié)構(gòu)拱形結(jié)構(gòu)圓形結(jié)構(gòu)垂直荷載垂直土壓力道路鋪砌的重量地下水位以上土的重量地下水位以下土的重量q±

=

?

γi

hi

（1）i道路鋪砌水位以上土體水位以下土體水壓力水土分算H1H2γwH2λγα

H1

λγα

′H2H2H1λγα

H1 λγα

s

H2水土合算水、土壓力合計(jì)計(jì)算適用于粘性土

i

‘iwii

s水、土壓力分開計(jì)算適用于砂性土頂板特載根據(jù)人防工程的相關(guān)規(guī)范，按照不同的防護(hù)等級(jí)來(lái)確定荷載類型框架結(jié)構(gòu)拱形結(jié)構(gòu)圓形結(jié)構(gòu)6itaz

q

i i

頂h

h

qq

t頂qaz，q土，q水□

垂直荷載作用于結(jié)構(gòu)頂板上的總的垂直外荷載大?。簈 =

q +q +q +qtn az

土

水

n荷載類型框架結(jié)構(gòu)拱形結(jié)構(gòu)圓形結(jié)構(gòu)7□

水平荷載地面荷載引起的側(cè)壓力：水平荷載總大?。篴 ozozax

q2

e

tan 45

q2側(cè)向土壓力

：e土

a

(i

hi

)i側(cè)向水壓力

：e

hw特載：q

t側(cè)q側(cè)

eaz

e土

e

qt

側(cè)結(jié)構(gòu)自重

：沿結(jié)構(gòu)橫斷面軸線均勻分布的荷載內(nèi)部荷載

：軌道自重、電車荷載、站內(nèi)人群荷載等底板荷載

：即地基反力L底q底

q頂

qtQ特殊荷載

：由結(jié)構(gòu)防護(hù)等級(jí)決定其他荷載

：地震、溫度的變化和混凝土收縮等影響荷載類型框架結(jié)構(gòu) 拱形結(jié)構(gòu)□

其余類型荷載圓形結(jié)構(gòu)8主要內(nèi)容：荷載類型框架結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算拱形結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算圓形結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算9 地鐵結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算地層壓力是其主要承受的荷載。由于影響地層壓力分布、大小和性質(zhì)的因素眾多，要準(zhǔn)確確定十分困難。地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：巖質(zhì)隧道——根據(jù)圍巖分級(jí)，按《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》確定土質(zhì)隧道——根據(jù)地質(zhì)、水文和覆土厚度，結(jié)合土體卸載拱作用計(jì)算土層隧道——按全部土柱質(zhì)量考慮。計(jì)算方法參見《隧道工程》教材荷載類型框架結(jié)構(gòu)拱形結(jié)構(gòu)圓形結(jié)構(gòu)10主要內(nèi)容：荷載類型框架結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算拱形結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算圓形結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算11 地鐵結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算對(duì)于地鐵工程，所述的圓形結(jié)構(gòu)是指采用盾構(gòu)法施工的管片襯砌結(jié)構(gòu)圓形結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算包括兩個(gè)階段

：施工階段——管片拼裝階段的受力和盾構(gòu)千斤頂頂推時(shí)的推力使用階段——除水土壓力外，其他荷載計(jì)算與框架結(jié)構(gòu)基本相同本講僅針對(duì)使用階段圓形結(jié)構(gòu)的荷載計(jì)算方法頂部豎向地層壓力側(cè)向壓力水壓力荷載類型框架結(jié)構(gòu)拱形結(jié)構(gòu)圓形結(jié)構(gòu)12不能形成承載拱——全土柱需考慮路面荷載和特載頂部豎向地層壓力淺埋深埋R地表gH h H+2R10(h+2R)v2

v110hH地下水位可形成承載拱——普氏法不需考慮路面荷載和特載vf tgq

h

B

B荷載類型框架結(jié)構(gòu)拱形結(jié)構(gòu)圓形結(jié)構(gòu)

H ?e

B h=

B

f

>h

hh0r地下水位45°-φ?/213φ□

側(cè)向壓力可按庫(kù)侖公式或蘭金公式求得側(cè)壓力系數(shù)取0.3～0.8之間地層組成、施工方法、襯砌結(jié)構(gòu)剛度等對(duì)主動(dòng)側(cè)壓力影響較大按徑向分布情況計(jì)算不透水地層，按不透水層面上的垂直荷載地下水中的土體——浮重度□

水壓力R地表g