文档介绍：word
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地铁车站主体结构设计
〔地下矩形框架结构〕
西南交通大学地下工程系
目录
第一章课程设计任务概述2
课程设计目的2
设计规与参考书2
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课程设计方案2
课程设计的根本流程4
第二章平面结构计算简图与荷载计算5
平面结构计算简图5
荷载组合6
第三章结构力计算10
建模与计算10
本课程设计采用ANSYS进展建模与计算，结构模型如如下图：10
根本组合10
标准组合13
第四章结构〔墙、板、柱〕配筋计算16
车站顶板上缘的配筋计算16
负一层中柱配筋计算21
顶纵梁上缘的配筋计算22
顶纵梁上缘裂缝宽度验算24
课程设计任务概述
课程设计目的
初步掌握地铁车站主体结构设计的根本流程；通过课程设计学习，熟悉地下工程
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“荷载—结构〞法的有限元计算过程；掌握平面简化模型的计算简图、荷载分类与荷载的组合方式、弹性反力与其如何在计算中表现；通过实际操作，掌握有限元建模、划分单元、施加约束、施加荷载的方法；掌握地下矩形框架结构的力分布特点，并根据结构力完成配筋工作。为毕业设计与今后的实际工作做理论和实践上的准备。
设计规与参考书
1、《地铁设计规》
2、《建筑结构荷载规》
3、《混凝土结构设计规》
4、《地下铁道》〔高波主编，西南交通大学〕
5、《混凝土结构设计原理》教材
6、计算软件根本使用教程相关的参考书〔推荐用ANSYS〕
课程设计方案
某地铁车站采用明挖法施工，结构为矩形框架结构，结构尺寸参数详见表1-1。车站埋深3m，地下水位距地面3m，中柱截面的横向〔即垂直于车站纵向〕〔如图1-1标注〕，纵向柱间距8m。为简化计算，围岩为均一土体，土体参数详见表1-2，采用水土分算。路面荷载为，钢筋混凝土重度，中板人群与设备荷载分别取、。荷载组合按表1-3取用，根本组合用于承载能力极限状态设计，标准组合用于正常使用极限状态设计。
纵向〔纵梁〕计算要求分别计算顶纵梁、中纵梁、底纵梁受力与其配筋。顶纵梁尺寸：1000mm×1800mm〔宽×高〕；中纵梁尺寸：1000mm×1000mm〔宽×高〕；底纵梁尺寸：1000mm×2100mm〔宽×高〕。
要求用电算软件完成结构力计算，并根据《混凝土结构设计规》完成墙、板、梁、柱的配筋。
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图 1-1 地铁车站横断面示意图〔单位：mm〕
本人所做的计算工况是A2,B26，查表可得其地层物理力学参数如表1-1所示,结构尺寸参数如表1-2所示，荷载组合如表1-3所示。
表1-1 地层物理力学参数
重度
弹性反力系数
摩擦角
聚力
250
21
-
注：饱和重度统一取“表中重度+3〞
表1-2 结构尺寸参数〔单位：m〕
跨度L
顶板厚h1
中板厚h2
底板厚h3
墙厚T
中柱
7
×
表1-3 荷载组合表
组合工况
永久荷载
可变荷载
根本组合
〔〕
×
标准组合
注：括号中数值为荷载有利时取值。
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1、混凝土：墙、板、梁用C30，柱子C40；弹性模量和泊松比查规。
2、钢筋根据《混凝土结构设计规》选用。
课程设计的根本流程
1、根据提供的尺寸，确定平面计算简图〔重点说明中柱如何简化〕；
2、荷载计算。包括垂直荷载和侧向荷载，采用水土分算；不考虑人防荷载和地震荷载。侧向荷载统一用朗金静止土压力公式。荷载组合本次课程设计只考虑根本组合和标准组合两种工况。
3、有限元建模、施加约束、施加荷载、运行计算以与计算结果的提取。注意土层约束简化为弹簧，满足温克尔假定，且只能受压不能受拉，即弹簧轴力为正时，应撤掉该“弹性链杆〞重新计算。另要求计算结果必须包括结构变形、弯矩、轴力、剪力。
4、根据上述计算结果进展结构配筋。先根据根本组合的计算结果进展承载能力极限状态的配筋，然后根据此配筋结果检算正常使用极限状态〔力采用标准组合计算结果〕的裂缝宽度是否通过？假如通过，如此完成配筋；假如不通过，如此调整配筋量，直至检算通过。
5、完成计算书
平面结构计算简图与荷载计算
地基对结构的弹性反力用弹簧代替，结构纵向长度取1米，采用水土分算