長(zhǎng)沙市五一廣場(chǎng)站地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

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1、市五一廣場(chǎng)站地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文一、工程概況:市五一廣場(chǎng)站設(shè)計(jì)為兩層三跨島式車站,車站全長(zhǎng)134.6m,寬度為21.8m,上層為站廳層,下層為站臺(tái)層。車站底板埋深16m,采用明挖法施工,用地下連續(xù)墻圍護(hù)。二、設(shè)計(jì)依據(jù):地鐵施工技術(shù)規(guī)。三、地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)選用矩形框架結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)為島式車站,采用兩層三跨結(jié)構(gòu)。地鐵車站采用明挖法。車站其矩形框架由底板、側(cè)墻、頂板和樓板、梁、柱組合而成。頂板和樓板采用單向板,底板按受力和功能要求,采用以縱梁和側(cè)墻為支承的梁式板結(jié)構(gòu)。采用地下連續(xù)墻和鉆孔樁護(hù)壁,采用鋼管和鋼板樁作基坑的臨時(shí)支護(hù)。

2、臨時(shí)立柱采用鋼管混凝土,柱下基礎(chǔ)采用樁基,樁基采用灌注樁。3.2車站開(kāi)挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用0.8m厚、30m深地下連續(xù)墻,入土深度比為=0.875,其中基坑開(kāi)挖深度H為16m,入土深度D為14m。四、側(cè)壓力計(jì)算:土分層及土的鉆孔柱狀圖如圖4.1:圖4.1土分層及土的鉆孔柱狀圖(單位,m)計(jì)算主動(dòng)土壓力:其中………………………主動(dòng)土壓力………………………主動(dòng)土壓力系數(shù)………………………沙土的容重Z………………………土層的深度c………………………土的黏聚力各層土壓力系數(shù)::::::各層土壓力:a:b:=0.41×13.2×6.

3、5=35.2kpa0.33×13.2×6.5=28.3kpac:0.33×(13.2×6.5+19.8×2.0)=41.4kpa0.31×(13.2×6.5+19.8×2.0)=38.9kpad:0.31×(13.2×6.5+19.8×2.0+26.7×9)=113.4kpa×(13.2×6.5+19.8×2.0+26.7×9)=95.1kpae:×(13.2×6.5+19.8×2.0+26.7×9+26.5×1.2)=103.5kpa0.22×(13.2×6.5+19.8×2.0+26.7×9+26.5×1.2)=87.6kpaf

4、:0.22×(13.2×6.5+19.8×2.0+26.7×9.0+26.5×1.2+27×11.3)=154.7kpa由于黏聚力C=0,所以臨界深度為0。其主動(dòng)土壓力(水土和算)分布圖如圖4.2所示:圖4.2土壓力分布圖(單位,m)簡(jiǎn)化計(jì)算:沙土層的平均直如下:=kpaC=0五、車站結(jié)構(gòu)分析計(jì)算:5.1車站框架設(shè)計(jì)車站站臺(tái)建筑設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為134600mm,車站寬度21800mm,站臺(tái)層凈高4200mm,站廳層凈高5600mm,站臺(tái)至軌道凈高2000mm,頂板厚800mm,中板厚400mm車站基礎(chǔ)厚1000mm,車站總高12000mm

5、。車站框架設(shè)計(jì)圖如圖5.1所示:圖5.1車站框架設(shè)計(jì)圖(單位:mm)5.2受力分析:①頂板荷載計(jì)算線荷載:20mm厚水泥沙漿面層:0.02×20=0.4KN/㎡800mm鋼筋混凝土板:0.8×25=20KN/㎡20mm厚沙漿抹灰:0.02×17=0.34KN/㎡上部填土荷載(從地下4m開(kāi)始開(kāi)挖):4×13.2=52.8KN/㎡總荷載:73.54KN/㎡線恒荷載設(shè)計(jì)值(取1m寬度):g=1×1.2×73.54=88.248KN.m/m地面活荷載:q=20KN/㎡地面活荷載設(shè)計(jì)值(取1m寬度):q=20×1.4=28KN.m/m總的線荷

6、載:g+q=110.248+28=110.248KN.m/m②中板荷載計(jì)算恒載:20mm厚水泥沙漿面層:0.02×20=0.4KN/㎡400mm鋼筋混凝土板:0.4×25=10KN/㎡20mm厚沙漿抹灰:0.02×17=0.34KN/㎡總荷載:10.74KN/㎡線恒荷載設(shè)計(jì)值(取1m寬度):g=1.2×10.74×1=13.0KN.m/m樓面荷載:10.0KN/㎡線活荷載設(shè)計(jì)值(取1m寬度):1×1.4×10=14KN/㎡線活荷載總設(shè)計(jì)值:g+q=27KN.m/m車站橫向荷載為土壓力,取1m寬度進(jìn)行計(jì)算,受力分析如圖5.2所示:圖5

7、.2車站框架受力簡(jiǎn)圖(單位:m)等效簡(jiǎn)化荷載:(KN.m/m)(KN.m/m)等效簡(jiǎn)化荷載受力分析如圖5.3說(shuō)示:圖5.3車站框架等效簡(jiǎn)化后受力圖(單位:m)六、橫向框架力計(jì)算:計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖6.1所示:圖6.1豎向均布荷載作用下的橫向框架計(jì)算簡(jiǎn)圖①第一層桿件計(jì)算由于對(duì)稱性,可取半結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算圖如圖6.2所示:圖6.2站廳層半結(jié)構(gòu)受力簡(jiǎn)圖=-483.0注:鉸支座傳遞系數(shù)為1.0;固定端傳遞系數(shù)為0.5,滑動(dòng)支座傳遞系數(shù)為-1.0,假定材料均勻,線剛度與桿件成反比,為分配系數(shù)。由力矩分配法計(jì)算結(jié)果如圖6.3:圖6.3站廳層半結(jié)構(gòu)計(jì)

8、算結(jié)果①第二層桿件計(jì)算同①取半結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析計(jì)算如圖6.4:圖6.4站臺(tái)層半結(jié)構(gòu)受力計(jì)算簡(jiǎn)圖=計(jì)算結(jié)果如圖6.5所示:圖6.5站臺(tái)層半結(jié)構(gòu)受力計(jì)算結(jié)果(單位:)由站廳層和站臺(tái)層受力圖畫彎矩圖,豎向均布荷載作用下的橫向框架彎矩圖如圖6.6

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