文档介绍:一、地铁车站结构选型的原则和特点
⑴地铁车站应根据车站规模﹑运行要求﹑地面环境﹑地质﹑技术经济指标等条件选用合理的结构形式和施工方法;
⑵结构净空尺寸应满足建筑﹑设备﹑使用以及施工工艺等要求,还要考虑施工误差﹑结构变形和后期沉降的影响。
,球墨铸铁管片组成的装配式衬砌。
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图4-8 莫斯科地铁三拱立柱式车站(尺寸单位:mm)
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图4-8 圣彼得堡地铁三拱立柱式车站(尺寸单位:mm)
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⒌换乘站的隧道衬砌结构形式
⑴换乘方式按结构分类:
①在两个或几个单独设置车站之间设置联络通道等换乘设施;
②修建两条或多条线路使用的联合换乘站;
③在两个相交车站的局部,修建公共换乘结点。
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⑵按线路在车站内的位置,后两种又分为:
①两条线路设于同一水平上的车站;
②两条线路设于不同水平上的重叠式车站:
③两条线路设于同一水平上的交叉式车站;
⑶重叠式车站的站台形式:
①上层侧式,下层两侧式间作共享通道;
②上下层均为侧式站台;
③上下层均为岛式站台。
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⒍地铁车站围护结构
⑴一般采用地下墙﹑钻孔灌注桩﹑人工挖孔桩及SMW工法作围护结构;
⑵地下墙可作主体侧墙的一部分,或只作围护结构;
⑶单层侧墙,锥螺纹钢筋连接器,双层侧墙。
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三﹑地铁车站结构的荷载内力计算与设计
主要内容:
结构选型,荷载计算,基坑围护结构设计,内衬设计,结构楼板和梁设计,抗浮设计,出入口通道设计、风道设计等,另外还包括端头井设计,车站纵向结构设计,防杂散电流设计,防水设计和人防设计等。
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⒈地铁车站结构静﹑动力工作特性
⑴进行地铁车站结构的静﹑动力计算时,必须考虑结构与地层的共同作用;
⑵一般采用结构计算﹑经验判断和实测相结合的信息化设计方法;
⑶设计模型随结构形式和施工方法而异;
⑷软土中的浅埋车站常用荷载-结构模型;
⑸深埋或浅埋的岩层中的车站采用连续介质模型(地层-荷载模型),包括解析法和数值法。
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⒉作用在地铁车站结构上的荷载
⑴分为永久荷载﹑可变荷载和偶然荷载,计算时取最不利组合;
⑵永久荷载包括地层压力、结构自重、车站结构上部或破坏棱柱体内的设施及建筑物基底附加应力、静水压力(含浮力)、混凝土收缩和徐变影响力,预加应力、设备自重和地基下沉影响;
⑶可变荷载包括地面车辆荷载(包括冲击力)和它所引起的侧向土压力、地铁车辆荷载(包括冲击力、摇摆力、离心力)以及人群荷载等,还包括其他可变荷载,如:温度变化、施工荷载等;
⑷偶然荷载包括地震力,爆炸力沉船等。
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1)地层压力
⑴深埋岩石车站结构
在荷载结构模型中,主要承担由于岩石松动、坍塌而产生的竖向和侧向主动土压力,仅仅是车站隧道周围某一范围(天然拱或称承载拱)内岩体的重量,与车站隧道埋深无直接关系。
⑵土质车站结构
一般按照计算截面以上全部土柱重量计算;深埋暗挖隧道或覆盖厚度大于(~)的砂性土层中的暗挖隧道,其竖向均布土压力可按照太沙基公式或普氏公式计算。侧压力按照主动、被动或静止土压力公式计算。
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2)静水压力
⑴静水压力对不同的地下结构产生不同的荷载效应,如圆形结构,矩形结构;
⑵一般说来,粘土地层(含粉质粘土)施工阶段水土合算,使用阶段水土分算;砂土地层(含粘质粉土)在施工和使用阶段均采用水土分算;
⑶水土合算时,地下水位以上的土采用天然容重γ,地下水位以下的土采用饱和容重γs计算土压力,不计算静水压力;
⑷水土分算时,地下水位以上的土采用天然容重γ,地下水位以下的土采用有效容重γ’计算土压力,另外再计算水压力。
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3)地面车辆荷载
⑴一般将地面车辆荷载简化为均布荷载;
⑵当覆盖层厚度较小时,两轮压扩散线不相交时可按局部均布压力计算;
⑶在道路下方的浅埋暗挖隧道,地面车辆荷载可按10kPa均布荷载取值,并不计冲击力的影响。
⑷当无覆盖层时,应按集中力考虑;
⑸对车站顶板通过覆土层扩散由空间结构计算内力,或将地面轮压转换为与此效应相同的等效荷载;
⑹对底版地面轮压引起的反向荷载比顶板上的地面荷载小。
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单个轮压传递的竖向压力:
两个以上轮压传递的竖向压力:
(4-1)
(4-2)
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式中:p0z——地面车辆轮压传递到计算深度Z处的竖向压力;
P0 ——车辆单个轮压;
a﹑b ——地面单个轮压的分布长度和宽度;
di ——地面相邻两个轮压的净距;
n