地下三层框架结构岛式站台宽m地铁车站主体结构计算书

设计院有限公司PAGEPAGE50地铁5号线工程人民广场路站车站主体结构计算书计算：复核：审核：设计院有限公司2012.01目录1.工程概况12.结构概况13.计算参数及主要技术标准24.计算模型34.1计算假定34.2计算图示34.3计算说明45.荷载组合与分项系数46.计算结果56.1计算内力图56.2主体结构板计算配筋237.强度、稳定性、裂缝检算278.梁、柱及侧墙计算278.1人民广场站纵框架计算278.1.1计算简图278.1.25号线纵框架梁柱内力图278.1.3梁柱配筋结果39人民广场站车站主体结构计算书1.工程概况人民广场站位于市心路与金城路的交叉路口，为2号线与规划5号线的换乘站；2号车站为地下二层岛式站台（宽13m）车站，5号线车站为地下三层岛式站台（宽12m）车站，矩形框架结构。市心路与金城路分别为萧山区南北和东西方向交通主干道，现状宽58米，路下管线沿道路两侧布置，其中污水管埋深较深；同时交叉路口四周建筑物基本成型，沿交叉路口四个象限地面现状分别为；站位西北角萧山区人民政府侧和人民休闲广场；东北角有萧山区歌剧院、银河住宅小区和一待开发的商业写字楼等；东南角为开元名都大酒店（带一层地下室）、时代广场、开元名都住宅小区、中心花园住宅小区、宝盛宾馆等；西南角有27层的绿都世贸写字楼、萧山区人民检察院、众安金融商业街、城中花园住宅小区、星都花园住宅小区等。人民广场站5号线车站总长度为329.7m，标准段宽度为21.1m，顶板覆土约3.5m，车站中心里程处底板埋深约为24.945m。人民广场站5号线共设5个出入口和3组风亭。车站两端头预留盾构井接收井，2、5号线在本站设置联络线，联络线为单层单跨矩形框架结构，人民广场站2号线及换乘节点段已施工完毕，5号线车站主体和联络线均采用明挖法施工。根据车站的规模、站台型式，车站侧墙结构采用复合墙体系，5号线车站主体结构为底下三层双柱三跨现浇钢筋混凝土箱型结构型式。2.结构概况人民广场站主体结构标准段截面尺寸设计如下图所示：人民广场站5号线标准断面剖面图3.计算参数及主要技术标准结构计算取中间每延米断面，按平面应变问题来近似处理，围护结构和内衬墙形成叠合结构形式。结构按底板支撑在弹性地基上的平面框架进行内力分析。采用SAP计算软件计算分析。取纵向1m的标准段为一个计算单元。地基水平、垂直基床系数按结构所在具体地层取值，根据地勘报告进行取值,土层容重取20kN/m3，土层的静侧压力系数为0.5。中柱根据刚度（EI）等效原则换算墙成墙。地面超载标准段取20Kpa。计算工况分别取全水位工况（自重工况和组合工况），零水位工况。按照规范及总体技术要求，正常使用极限状态验算下主体结构裂缝控制≤0.3mm，结构迎土面裂缝控制≤0.2mm。4.计算模型4.1计算假定1）采用荷载结构模型有限杆单元法进行计算,车站结构按底板支撑在弹性地基上的平面框架进行内力分析，并采用SAP计算软件来进行结构分析。2)用布置于节点上的弹簧单元来模拟地基与底板的相互约束；假定弹簧不承受拉力，即不计地基与底板间的粘结力；弹簧受压时的反力即为地基对底板的弹性抗力。3)假定围护结构与主体结构之间只传递径向压力。4.2计算图示计算中考虑计算工况分别为全水位工况，零水位工况。全水位下组合工况：计算图示(单位kPa)2）零水位下组合工况：计算图示(单位kPa)4.3计算说明1）结构计算软件采用通用结构计算软件SAP2000，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。5.荷载组合与分项系数根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2006）、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）、《轨道交通工程人民防空设计规范》（RFJ02－2009）和《地铁设计规范》（GB50157-2003）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下表。荷载组合表荷载种类组合永久荷载可变荷载人防荷载地震荷载基本组合构件强强度计算1.35（1..0）1.4构件裂缝宽度验验算1.01.0构件变形计算1.01.0抗震荷载作用下下构件强度度计算1.2（1.00）1.3人防荷载作用下下构件强度度计算1.2（1.00）1本车站主体结构地震荷载按7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。以下以规划地面下全水位工况计算基本组合（承载能力极限状态），现状地面下零水位工况（组合工况）计算基本组合，结构按最不利荷载受力状态进行设计配筋。6.计算结果6.1计算内力图（1）一般标准段（27轴）一般段弯矩标准组合包络图（全水位）（单位：kN.m）一般段轴力标准组合包络图（全水位）（单位：kN）一般段剪力标准组合包络图（全水位）（单位：kN）一般段弯矩标准组合包络图（零水位）（单位：kN.m）一般段轴力标准组合包络图（零水位）（单位：kN）一般段剪力标准组合包络图（零水位）（单位：kN）（2）车站盾构段盾构段弯矩标准组合包络图（全水位）（单位：kN.m）盾构段轴力标准组合包络图（全水位）（单位：kN）盾构段剪力标准组合包络图（全水位）（单位：kN）盾构段弯矩标准组合包络图（零水位）（单位：kN.m）盾构段轴力标准组合包络图（零水位）（单位：kN）盾构剪力段标准组合包络图（零水位）（单位：kN）（3）配线段（8轴）配线段弯矩标准准组合包络络图（全水水位）（单单位：kN.m）配线段轴力标准准组合包络络图（全水水位）（单单位：kNN）配线段剪力标准准组合包络络图（全水水位）（单单位：kNN）配线段弯矩标准准组合包络络图（零水水位）（单单位：kN.m）配线段轴力标准准组合包络络图（零水水位）（单单位：kNN）配线段剪力标准准组合包络络图（零水水位）（单单位：kNN）6.2主体结结构板计算算配筋5号线顶板结构配配筋计算结结果（每延延米）各工况计算结果果包络图（标标准组合）实际配筋裂缝宽度（mm）备注全水位零水位弯矩kN。m剪力kN轴力kN弯矩kN。m剪力kN轴力kN5号线车站顶板一般段中跨中1000331-1550263Φ28@1500.02边跨中23503313350263Φ28@1500.065柱端-374450331-534451263Φ28@150+Φ225@3000.112侧墙顶-320310331-88299263Φ28@150+Φ228@15500.03盾构段中跨中-3500385-3000332Φ32@150++Φ32@3000.037边跨中54703856200332Φ32@150++Φ28@3000.167柱端-562470385-660480332Φ32@150++Φ25@15000.102侧墙顶-585488385-480477332Φ32@150++Φ28@11500.07配线段中跨中-5900372-5000350Φ28@150++Φ28@3000.13边跨中69803727200350Φ28@150++Φ28@3000.197柱端-697520372-730540350Φ28@150++Φ25@15000.135侧墙顶-517505372-450501350Φ28@150++Φ28@15500.06备注：①支座边边考虑支座座宽度的影影响，同时时计算到支支座边的弯弯矩不小于于支座中心心弯矩的80%②使用承载能力极极限状态（基基本组合）内内力值进行行配筋，按按照正常使使用极限状状态（标准准组合）内内力值进行行构件裂缝缝验算，控控制标准：：结构迎土土（水）面面最大裂缝缝宽度0..2mm，结结构背土（水水）面最大大裂缝宽度度0.3mmm。③配筋时，顶板一一般按纯弯弯构件计算算④结构仅需混凝土土自身抗剪剪即满足要要求。5号线中板结构配配筋计算结结果（每延延米）各工况计算结果果包络图（标标准组合）实际配筋裂缝宽度（mm）备注全水位零水位弯矩kN。m剪力kN轴力kN弯矩kN。m剪力kN轴力kN5号线车站中板﹁下一、下二层板板﹂一般段中跨中2101108/20121501186/2081Φ22@1500.03边跨中4501108/20126401186/2081Φ22@1500.05柱端-65381108/2012-25461186/2081Φ22@1500.145侧墙处-84801108/2012-104621186/2081Φ22@1500.258盾构段中跨中-450979/2153-3001050/2188Φ25@1500.03边跨中970979/215310501050/2188Φ25@1500.07柱端-10650979/2153-80441050/2188Φ25@1500.183侧墙处-148102979/2153-155901050/2188Φ25@1500.258配线段中跨中-7501086/2032-6001100/2088Φ22@1500.03边跨中11101086/203212001100/2088Φ22@1500.062柱端-1201001086/2032-99951100/2088Φ22@150+Φ222@3000.113侧墙处-1661091086/2032-1801001100/2088Φ22@1500.199备注：①支座边边考虑支座座宽度的影影响，同时时计算到支支座边的弯弯矩不小于于支座中心心弯矩的80%②使用承载能力极极限状态（基基本组合）内内力值进行行配筋，按按照正常使使用极限状状态（标准准组合）内内力值进行行构件裂缝缝验算，控控制标准：：结构迎土土（水）面面最大裂缝缝宽度0..2mm，结结构背土（水水）面最大大裂缝宽度度0.3mmm。③配筋时，顶板一一般按纯弯弯构件计算算④结构仅需混凝土土自身抗剪剪即满足要要求。5号线底板结构配配筋计算结结果（每延延米）各工况计算结果果包络图（标标准组合）实际配筋裂缝宽度（mm）备注全水位零水位弯矩kN。m剪力kN轴力kN弯矩kN。m剪力kN轴力kN5号线车站底板一般段中跨中89501457110001516Φ28@150++Φ28@3000.153边跨中612014571516Φ28@150++Φ28@3000.054柱端-32063014571516Φ32@150++Φ28@3000.03侧墙处15977001516Φ32@150++Φ28@15500.177盾构段中跨中86901909228801997Φ32@150++Φ28@1500.267边跨中1501019091997Φ32@150++Φ28@1500.09柱端-31056019091997Φ32@150++Φ32@1500.03侧墙处-250013651909-248011381997Φ32@150++Φ28@150+Φ28@3000.199配线段中跨中-47001493120001533Φ28@150++Φ28@3000.09边跨中1710014931533Φ28@150++Φ28@1500.256柱端-50197514931533Φ32@150++Φ32@1500.03侧墙处-160912301493-170010801533Φ32@150++Φ28@15500.200备注：①支座边边考虑支座座宽度的影影响，同时时计算到支支座边的弯弯矩不小于于支座中心心弯矩的80%②使用承载能力极极限状态（基基本组合）内内力值进行行配筋，按按照正常使使用极限状状态（标准准组合）内内力值进行行构件裂缝缝验算，控控制标准：：结构迎土土（水）面面最大裂缝缝宽度0..2mm，结结构背土（水水）面最大大裂缝宽度度0.3mmm。③配筋时，顶板一一般按纯弯弯构件计算算④结构仅需混凝土土自身抗剪剪即满足要要求。侧墙配筋表（每每延米）各工况计算结果果包络图（标标准组合）实际配筋裂缝宽度（mm）备注全水位零水位弯矩kN。m剪力kN轴力kN弯矩kN。m剪力kN轴力kN5号线车站侧墙一般段地下一层8453077350Φ22@1500.034地下二层237720111520Φ22@1500.1地下三层514950282750Φ28@1500.119顶板支座27731523160Φ28@1500.052下一支座313354187342Φ28@1500.058下二支座574626295572Φ28@150+Φ225@15000.139底板支座872133511401439Φ28@150+Φ332@15500.183盾构段地下一层-6050074500Φ22@1500.034地下二层203770158770Φ22@1500.095地下三层79810456431045Φ32@1500.248顶板支座-583-290Φ28@1500.150下一支座-297335-285411Φ28@1500.065下二支座-722744-545744Φ28@150+Φ225@15000.187底板支座-17781731-17351979Φ28@150+Φ332@1550+Φ32@3000.200配线段地下一层51930730Φ22@1500.025地下二层2321100930Φ22@1500.097地下三层43712601075Φ28@1500.082顶板支座-525357-300212Φ28@1500.140下一支座-365370-288350Φ28@1500.116下二支座-611615-482525Φ28@150+Φ225@15000.155底板支座-13441373-13501433Φ28@150+Φ332@15500.20备注：①支座边边考虑支座座宽度的影影响，同时时计算到支支座边的弯弯矩不小于于支座中心心弯矩的80%②使用承载能力极极限状态（基基本组合）内内力值进行行配筋，按按照正常使使用极限状状态（标准准组合）内内力值进行行构件裂缝缝验算，控控制标准：：结构迎土土（水）面面最大裂缝缝宽度0..2mm，结结构背土（水水）面最大大裂缝宽度度0.3mmm。③配筋时，顶板一一般按纯弯弯构件计算算④结构仅需混凝土土自身抗剪剪即满足要要求。7.强度、稳定性、裂裂缝检算计算结结果表明，人民广场站拟定的结构尺寸满足强度、刚度、稳定性的要求，配筋均满足要求。8.梁、柱及侧墙计算8.1人民广场场站纵框架计算算纵框架计算时，荷荷载取横向向平面框架架计算中柱柱子最大轴轴力除以纵纵向跨距，作作为纵向框框架的均布布荷载。取标准组合和抗浮浮工况下荷荷载组合作作用在纵框框架上，取取纵框架内内力包络图图进行设计计。8.1.1计算算简图梁柱计算简图8.1.25号线纵框架架梁柱内力力图5号线纵框架弯矩矩包络图（1-6轴）（单位位：kN。m）5号线纵框架弯矩矩包络图（6-11轴）（单位位：kN。m）5号线纵框架弯矩矩包络图（11-116轴）（单位位：kN。m）5号线纵框架弯矩矩包络图（16-221轴）（单位位：kN。m）5号线纵框架弯矩矩包络图（21-25轴）（单位位：kN。m）5号线纵框架弯矩矩包络图（25-229轴）（单位位：kN。m）5号线纵框架弯矩矩包络图（29-334轴）（单位位：kN。m）5号线纵框架弯矩矩包络图（38-442轴）（单位位：kN。m）5号线纵框架轴力力包络图（1-6轴）（单位位：kN）5号线纵框架轴力力包络图（6-11轴）（单位位：kN）5号线纵框架轴力力包络图（11-116轴）（单位位：kN）5号线纵框架轴力力包络图（16-221轴）（单位位：kN）5号线纵框架轴力力包络图（21-25轴）（单位位：kN）5号线纵框架轴力力包络图（25-229轴）（单位位：kN）5号线纵框架轴力力包络图（29-334轴）（单位位：kN）5号线纵框架轴力力包络图（38-442轴）（单位位：kN）5号线纵框架剪力力包络图（1-6轴）（单位位：kN）5号线纵框架剪力力包络图（6-11轴）（单位位：kN）5号线纵框架剪力力包络图（11-116轴）（单位位：kN）5号线纵框架剪力力包络图（16-221轴）（单位位：kN）5号线纵框架剪力力包络图（21-25轴）（单位位：kN）5号线纵框架剪力力包络图（25-229轴）（单位位：kN）5号线纵框架剪力力包络图（29-333轴）（单位位：kN