型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在地下大空間結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用.pdf

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1、２０１７年第１７期（總第２１８期）江西建材交通工程型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在地下大空間結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用■喻化龍■中交鐵道建設(shè)科技有限公司，湖北武漢４３００００摘要：中國城市軌道交通發(fā)展迅猛，地下大空間結(jié)構(gòu)應(yīng)用日益廣泛，對結(jié)構(gòu)強度、剛度、延性要求愈來愈高。型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，由于在鋼筋混凝土中增加了型鋼，型鋼以其固有的強度和延性，滿足了地下大空間結(jié)構(gòu)對梁柱自身截面大小，剛度，撓度等要求，可以充分減少優(yōu)化，梁柱截面尺寸。本文通過分析鋼筋混凝土框支框架的受力情況，得出混凝土自身材料性能較差是造成梁柱截面過大的主要因素。關(guān)鍵詞：型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，城市建

2、設(shè)步伐不斷加快，土地供應(yīng)也越發(fā)緊圖２鋼筋混凝土梁柱平面布置圖張，建筑物不斷向高層、多功能發(fā)展?？陀^上要求建筑物下部樓層能提４取消中間一排柱子后，最終屋蓋設(shè)計方案供較大空間用于停車、商業(yè)，上部樓層為滿足辦公或居住要求，需要在在豎向布置兩道次梁，截面尺寸為：ＷＫＬ１ａ（１）６００ｘ１４００、ＳＲＣ梁有限的規(guī)劃高度內(nèi)盡可能增加樓層數(shù)，這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計用大跨度結(jié)６００ｘ１４００、型鋼Ｈ９００Ｘ２５０Ｘ２０Ｘ３０，Ｌ１ａ（１）６００ｘ１３００、ＳＲＣ梁６００ｘ１３００、構(gòu)滿足下部樓層空間要求，用小跨度結(jié)構(gòu)滿足上部功能要求。型鋼Ｈ９００Ｘ２５０Ｘ２０Ｘ３０；考

3、慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，邊跨主梁尺寸：ＷＫＬ２ａ（９）長沙市軌道交通３號線一期工程某站，車站為地下一層半地上一６００ｘ１４００、ＳＲＣ梁６００ｘ１４００、型鋼型鋼Ｈ９００Ｘ２５０Ｘ２０Ｘ３０；型鋼柱截面層半島式車站，結(jié)構(gòu)型式為整體式鋼筋混凝土箱形框架結(jié)構(gòu)，原擬屋蓋尺寸為６００ｘ１４００；型鋼梁鋼骨選擇工字鋼，寬２５０，高８００，翼緣和腹板結(jié)構(gòu)采用井字梁樓蓋結(jié)構(gòu)，站廳層前后、中間各設(shè)一排柱子；后來為了厚度１０；如圖３所示。增強美觀和視覺效果以及建筑使用功能的需要，取消中間一排柱子，導(dǎo)致框架柱上混凝土梁跨度增加一倍，進而需要重新設(shè)計屋蓋結(jié)構(gòu)。１工程概況該站是長沙市

4、軌道交通３號線一期工程某車站。車站位于長沙市開元東路與龍角路的交接處，開元東路南側(cè)紅線外，場地用地性質(zhì)為廣生村集體用地。場地地面高程在４６１７～５７５３ｍ之間，地勢平坦，總體表現(xiàn)為南高北低。本站所在的開元東路現(xiàn)狀道路狀況為雙向６車道，道路寬６０ｍ，為貫穿長沙市東西的主要交通干線；車站主體起點里程ＹＤＫ４０＋圖３型鋼混凝土梁平面布置圖９８１０４７，終點里程ＹＤＫ４１＋４２０５８３；有效站臺中心里程為ＹＤＫ４１＋５方案對比分析１８８１４７。車站西端接盾構(gòu)區(qū)間并設(shè)盾構(gòu)吊出井，東端預(yù)留遠期延伸明經(jīng)過上述分析，對兩種方案對比如下：采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)

5、后，屋挖區(qū)間條件。車站設(shè)計總長度為４３９５ｍｍ，車站結(jié)構(gòu)主要是車站主體蓋結(jié)構(gòu)的梁柱的強度和延性得到顯著提高，梁高從鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)屋部分，沒有附屬部分。車站為地下一層半地上一層半島式車站。車站蓋方案的１７ｍ減少到１２ｍ，空間視覺效果更好，建筑使用空間更寬主體為三層雙跨的島式站臺車站，有效站臺寬１２ｍ。結(jié)構(gòu)型式為整體闊，且屋蓋作為單榀框架，整體剛度和穩(wěn)定性得到提高。式鋼筋混凝土箱形框架結(jié)構(gòu)，車站外包總長４３９５ｍ，標(biāo)準(zhǔn)段外包總寬６結(jié)論與建議２０５ｍ。（１）型鋼混凝土框支梁的抗剪性能較鋼筋混凝土框支梁有明顯的２原屋蓋設(shè)計方案改善，性能提高一倍以

6、上；（２）型鋼混凝土框支柱由于其中型鋼構(gòu)件的采用鋼筋混凝土井字梁樓蓋屋面結(jié)構(gòu)，梁截面尺寸分兩種：縱向梁存在，提高了抗壓承載力，在相同軸力的作用下，軸壓比計算值比相同截面尺寸為３００Ｘ８００，橫向梁截面尺寸為２５０ｘ５００；柱截面尺寸分兩種：截面的鋼筋混凝土柱要小，所以可以減少柱截面尺寸，增加建筑使用面中間一排柱子尺寸為６００ｘ８００，上下兩排柱子截面尺寸為６００ｘ６００。積；（３）在施工方面，型鋼混凝土中的型鋼在混凝土尚未澆筑前就能先如圖１所示。形成具有很大的承載力的鋼結(jié)構(gòu)骨架，足以承受構(gòu)件自重和施工荷載。很好的解決了施工支模的問題，節(jié)省了時間和施

7、工成本；（４）以型鋼、鋼筋、混凝土三位一體地工作使型鋼混凝土結(jié)構(gòu)具備了比傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載力大、剛度大、抗震性能好的優(yōu)點。與鋼結(jié)構(gòu)相比，具有防火性能好，結(jié)構(gòu)局部和整體穩(wěn)定性好，節(jié)省鋼材的優(yōu)點。在設(shè)計地下大空間結(jié)構(gòu)中，有針對性地推廣應(yīng)用此類結(jié)構(gòu)，對我國城市軌道交通的發(fā)展、優(yōu)化和改善結(jié)構(gòu)抗震性能都具有極其重要的意義。參考文獻［１］馬永佳，陳素珍．型鋼混凝土在底部大空間結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用［Ｊ］．城市圖１屋面層結(jié)構(gòu)平面布置圖建設(shè)理論研究：（電子版），２０１４（０８）．３取消中間一排柱子后，備選屋蓋設(shè)計方案［２］戴國亮，蔣永生，傅傳國等．高層型鋼混凝土底部大

8、空間轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)布置三道次梁，橫向梁截面尺寸為７００Ｘ１７００，縱向兩邊邊梁截面性能研究［Ｊ］．土木工程學(xué)報，２００３（０４