《城市轨道交通高架结构设计荷载标准CJJT+301-2020》详细解读

《城市轨道交通高架结构设计荷载标准CJJ/T301-2020》详细解读contents目录1总则2术语3高架区间结构设计荷载3.1荷载分类及组合3.2恒载3.3活载contents目录3.4附加力3.5特殊荷载4高架车站结构设计荷载4.1荷载分类和荷载代表值4.2荷载组合4.3永久荷载4.4可变荷载contents目录4.5偶然荷载和地震荷载本标准用词说明引用标准名录编制说明011总则目的规范城市轨道交通高架结构设计的荷载取值和计算，确保结构设计的合理性、安全性和经济性。适用范围适用于城市轨道交通高架区间结构和车站结构的设计，其他相关结构可参照执行。1总则022术语指结构或构件在自身重力作用下的荷载。定义包括结构自重、土压力等。示例恒载是高架结构设计时需考虑的重要因素，对于确保结构的稳定性和安全性至关重要。影响2术语010203033高架区间结构设计荷载恒载主要包括结构自重、土压力、水压力等，是高架结构设计中必须考虑的基本荷载。活载指可以移动的荷载，如列车、人群等，这些荷载会对结构产生动态影响。3高架区间结构设计荷载包括温度应力、收缩应力、风荷载、地震力等由环境因素或外部作用引起的附加力。附加力指的是由于特殊原因引起的荷载，例如爆炸、撞击等不常见但可能产生重大影响的事件。特殊荷载3高架区间结构设计荷载3高架区间结构设计荷载荷载组合应基于最不利原则，即考虑对结构产生最大不利影响的荷载组合方式。在高架结构设计中，需要考虑不同荷载的组合效应，以确保结构在各种可能情况下的安全性和稳定性。3.2荷载组合原则010203设计时还需考虑荷载的时效性，如恒载是长期作用的，而活载和附加力可能是瞬时或周期性的。3.3设计与实际应用的结合3高架区间结构设计荷载设计时需结合实际情况，如地质条件、气候条件、交通流量等因素，对荷载进行具体分析。3高架区间结构设计荷载荷载标准不仅用于指导新结构的设计，也适用于现有结构的评估和维护。随着技术的发展和材料的进步，荷载设计也需要不断更新和优化，以适应新的需求和挑战。043.1荷载分类及组合-恒载指的是结构或构件在自身重力作用下的荷载，例如结构自重和土压力。-活载指的是可以移动的荷载，通常包括列车荷载、人群荷载等。荷载分类：根据《城市轨道交通高架结构设计荷载标准CJJ/T301-2020》，高架区间结构设计的荷载主要分为恒载、活载、附加力和特殊荷载。3.1荷载分类及组合010203-附加力是由环境因素或外部作用引起的，如风力、温度应力等。-特殊荷载则是由特殊原因造成的荷载，例如地震或爆炸产生的荷载。荷载组合：在实际设计中，需要考虑不同荷载的组合效应，以确保结构的安全性和稳定性。3.1荷载分类及组合设计原则：在进行荷载分类和组合时，应遵循相关的设计原则，确保结构在各种荷载作用下的安全性和稳定性。-常见的荷载组合包括恒载与活载的组合、恒载与附加力的组合，以及在特殊情况下恒载与特殊荷载的组合。-设计师需要根据具体的工程条件和设计要求，选择适当的荷载组合进行结构设计。3.1荷载分类及组合0102033.1荷载分类及组合-设计应满足安全、适用、经济、美观和环保等要求。-必须充分考虑施工条件和施工方法，以保证结构的施工质量和安全性。053.2恒载3.2恒载恒载是指结构或构件在自身重力作用下的荷载，这种荷载是长期且持续存在的。在城市轨道交通高架结构设计中，恒载是必须要考虑的重要因素。恒载主要由结构自重、土压力以及水压力等组成。其中，结构自重是高架结构本身的重量，土压力是周围土壤对结构的侧向压力，而水压力则是由地下水或地表水对结构产生的压力。在高架结构设计时，必须准确计算和考虑恒载的影响。设计师需要根据结构的几何尺寸、材料密度等参数来估算结构自重，并结合地质勘察报告来确定土压力和水压力的大小。此外，还需要考虑结构在使用过程中的磨损、腐蚀等因素对恒载的影响，以确保结构的安全性和稳定性。定义与性质组成部分设计考虑063.3活载3.3活载列车荷载城市轨道交通高架结构设计中，列车荷载是重要的活载考虑因素。这包括列车的静载和动载，静载主要由列车的自重产生，而动载则是由列车行驶过程中产生的冲击力、振动力等动态效应所致。设计时需根据列车的型号、编组、速度等参数来确定具体的列车荷载。人群荷载高架车站和区间结构上的人群荷载也是不容忽视的活载。人群荷载的大小取决于人群密度和流动情况。在设计时，需要合理预估人群荷载，并确保结构能够承受这种荷载，以保证乘客的安全。风荷载由于城市轨道交通高架结构通常暴露在自然环境中，因此风荷载也是重要的活载之一。风荷载的大小取决于风速、风向和结构形状等因素。设计时需要对风荷载进行准确计算，并采取相应的抗风措施，以确保结构的稳定性和安全性。073.4附加力温度应力由于温度变化，高架结构材料会发生热胀冷缩，从而产生温度应力。这种应力会影响结构的稳定性和安全性，因此在设计中需要考虑适当的温度缝或伸缩装置来抵消这种应力的影响。收缩应力与膨胀应力混凝土在施工过程中会发生收缩和膨胀，这也会产生相应的应力。收缩应力主要是由于混凝土中的水分蒸发导致体积减小，而膨胀应力则可能由于化学反应（如碱骨料反应）或外部因素（如冻融循环）引起。这些应力都需要在设计中进行充分考虑。3.4附加力其他环境因素引起的附加力除了上述因素外，风力、地震力等环境因素也会对高架结构产生附加力。这些力的大小和方向都是不确定的，因此需要通过详细的分析和计算来确定其对结构的影响，并在设计中采取相应的措施来确保结构的安全性。3.4附加力083.5特殊荷载3.5特殊荷载爆炸荷载在城市轨道交通高架结构设计中，必须考虑爆炸荷载的影响。设计时需要计算爆炸荷载的大小和分布，以确保结构在极端情况下的安全性。这一标准的制定，旨在防止因意外爆炸事件导致结构破坏和人员伤亡。01撞击荷载由于城市轨道交通高架结构位于城市空间中，可能会受到各种车辆的撞击。因此，设计时需要考虑撞击荷载，以确保结构在受到撞击时仍能保持稳定。这包括对撞击力的预测、结构的抗撞击能力分析以及必要的防护措施。02地震荷载地震是城市面临的重要自然灾害之一，对城市轨道交通高架结构的安全性构成严重威胁。因此，在设计时必须充分考虑地震荷载，进行抗震设计。这包括地震力的计算、结构在地震作用下的响应分析以及抗震措施的制定，以确保结构在地震中的安全性能。03094高架车站结构设计荷载主要考虑人群、车辆等可移动荷载。活载如风力、温度应力等由环境因素引起的荷载。附加力01020304包括结构自重、土压力等静态荷载。恒载包括地震力以及可能的爆炸、撞击等偶然荷载。特殊荷载4高架车站结构设计荷载104.1荷载分类和荷载代表值4.1荷载分类和荷载代表值-活载指可以移动的荷载，主要包括列车荷载、人群荷载以及风荷载等。-恒载包括结构自重、土压力、水压力等由结构或构件自身重力产生的荷载。由于环境因素或外部作用引起的附加力，例如温度应力、收缩应力、膨胀应力等。-附加力包括地震荷载、爆炸荷载等由于特殊原因引起的荷载。-特殊荷载4.1荷载分类和荷载代表值荷载代表值4.1荷载分类和荷载代表值-对于恒载，荷载代表值通常取结构自重、土压力等的标准值或设计值。-对于活载，列车荷载代表值会根据列车类型、运行速度、轴重等因素确定；人群荷载则根据人群密度和活动情况来取值。-附加力的荷载代表值会根据环境因素如温度变化范围、材料的热胀冷缩系数等来计算。-特殊荷载的代表值则依赖于特定的条件，如地震烈度、爆炸当量等，来进行相应的取值。4.1荷载分类和荷载代表值114.2荷载组合4.2荷载组合附加力与特殊荷载组合除了基本荷载外，设计中还需考虑附加力和特殊荷载的影响。附加力如温度应力、收缩应力等，特殊荷载则包括地震荷载、爆炸荷载等。这些荷载虽不常见，但对结构的安全性和稳定性有着重要影响。组合效应分析在实际的设计过程中，需要对各种荷载进行组合，并分析其在结构上产生的组合效应。这包括荷载的叠加、荷载引起的结构内力和变形等，以确保结构设计能够满足安全性、稳定性和耐久性的要求。基本荷载组合这一组合通常包括恒载和活载，是城市轨道交通高架结构设计中最基本也是最常考虑的荷载组合。恒载主要包括结构自重、土压力等，而活载则主要包括列车荷载、人群荷载等。030201124.3永久荷载结构自重高架结构的自身重量是永久荷载的主要组成部分，它持续作用于结构上，并在设计过程中需要被准确计算。4.3永久荷载土压力由于土壤对结构物的侧压力，也是永久荷载的一种。土压力的大小取决于土壤的类型、密度以及结构物的形状和尺寸。预应力在高架结构的建设过程中，为了增强结构的承载能力，有时会对结构施加预应力。这种预应力也是永久荷载的一部分，需要在设计过程中加以考虑。134.4可变荷载考虑在高架车站或区间上的人群对结构产生的荷载，这一荷载会根据人群密度和活动情况而变化。人群荷载由于风力作用在高架结构上而产生的荷载，其大小取决于风速、风向和结构形状等因素。风荷载列车在高架结构上行驶时产生的动态和静态荷载，包括列车的自重、载重以及行驶过程中产生的冲击力。列车活载4.4可变荷载144.5偶然荷载和地震荷载4.5偶然荷载和地震荷载设计方法和标准为了应对偶然荷载和地震荷载，CJJ/T301-2020标准提供了详细的设计指导和要求。这包括结构的抗震设计、材料选择、连接方式以及必要的加固措施等。遵循这些标准可以确保高架结构在各种极端情况下的稳定性和安全性。地震荷载的重要性地震是一种具有破坏性的自然灾害，对高架结构的安全性构成严重威胁。因此，在荷载标准中，地震荷载被视为一种重要的设计考虑因素。结构必须具备足够的抗震能力，以确保在地震事件中的稳定性和安全性。偶然荷载考虑在城市轨道交通高架结构设计中，必须考虑到可能发生的偶然事件，如车辆撞击、爆炸等不可预测的外部力。这些偶然荷载虽然在设计中不常见，但一旦发生，可能对结构造成重大影响。15本标准用词说明本标准用词说明恒载指结构或构件在自身重力作用下的荷载，例如结构自重、土压力等。活载指可以移动的荷载，例如车辆、人群等。附加力指由于环境因素或外部作用引起的附加力，如风力、地震力等。特殊荷载指由于特殊原因引起的荷载，例如爆炸、撞击等。16引用标准名录引用标准名录国家标准在编制本标准时，参考了多项相关的国家标准，包括但不限于建筑结构荷载规范、钢结构设计规范、混凝土结构设计规范等，以确保高架结构设计荷载的确定与国家标准保持一致。行业标准除了国家标准外，还引用了铁路、公路、桥梁等相关行业的标准，以便更全面地考虑高架结构在各种不同应用场景下的荷载要求。其他参考文献在编制过程中，还参考了国内外关于高架结构设计荷载的研究文献、技术报告和实践经验总结，以确保本标准的科学性和实用性。17编制说明1.编制背景与目的编制说明随着城市轨道交通的快速发展，高架结构在城市轨道交通中的应用日益广泛。为了确保高架结构设计的合理性、安全性和经济性，急需制定统一的荷载标准。CJJ/T301-2020标准的制定，旨在规范城市轨道交通高架结构设计的荷载取值和计算方法。编制说明2.编制过程依据住房和城乡建设部的相关要求，标准编制组进行了广泛的调查研究和实践经验总结。编制说明参考了国内外相关标准和先进技术，经过多次征求意见和修改，最终完成了标准的编制。编制说明针对不同类型的荷载，提供了详细的取值方法和计算公式，便于设计人员准确计算和应用。标准明