地鐵結(jié)構(gòu)荷載計算課件

《地下鐵道》地鐵結(jié)構(gòu)荷載計算

地鐵結(jié)構(gòu)荷載計算2主要內(nèi)容：荷載類型框架結(jié)構(gòu)荷載計算拱形結(jié)構(gòu)荷載計算圓形結(jié)構(gòu)荷載計算3□

永久荷載——長期作用的恒載地層壓力結(jié)構(gòu)自重基底附加應(yīng)力靜水壓力及浮力混凝土收縮和徐變力預(yù)加應(yīng)力設(shè)備重量側(cè)向地層抗力及反力□

可變荷載——作用期變化的荷載基本可變荷載——長期經(jīng)常作用的變化荷載地面車輛荷載及沖擊力

地面車輛荷引起的側(cè)向土壓力地鐵車輛荷載(沖擊力、搖擺力、離心力)人群荷載其它可變荷載——非經(jīng)常作用的變化荷載溫度變化施工荷載(施工機具力、注漿壓力等)列車加速或減速產(chǎn)生的縱向力地震力爆炸力——又稱特載□

偶然荷載——偶然、非經(jīng)常作用的荷載□

荷載組合同時存在的可能性進(jìn)行最不利組合以基本組合(永久荷載和可變荷載)最有意義在特殊情況下才有必要按偶然組合來驗算荷載類型 框架結(jié)構(gòu) 拱形結(jié)構(gòu) 圓形結(jié)構(gòu)4主要內(nèi)容：荷載類型框架結(jié)構(gòu)荷載計算拱形結(jié)構(gòu)荷載計算圓形結(jié)構(gòu)荷載計算 地鐵結(jié)構(gòu)荷載計算地面車輛荷載單個輪壓傳遞的豎向壓力qaz(a

1.4Z

)(b

1.4Z

)0 0

q兩個以上輪壓傳遞的豎向壓力Z地面q

010.710.7p

0

z0.7Za0.7Z0.7Zb0.7Zp

0z0.710.71q

0地面Z單輪壓p0

z地面d

2d

110.7b0.7Zb0qq0Z0q10.70.7Zba 0.7Z0.7Z0zq0.710.71q0地面Z兩個以上輪壓aznμ0

q0n-1i=1q =(a

+1.4Z

)(nb

+

?

di

+1.4Z

)覆蓋厚度小→局部均布淺埋暗挖法→10kPa均布無覆蓋層時→集中力考慮5注意：荷載類型 框架結(jié)構(gòu)拱形結(jié)構(gòu)圓形結(jié)構(gòu)垂直荷載垂直土壓力道路鋪砌的重量地下水位以上土的重量地下水位以下土的重量q±

=

?

γi

hi

（1）i道路鋪砌水位以上土體水位以下土體水壓力水土分算H1H2γwH2λγα

H1

λγα

′H2H2H1λγα

H1 λγα

s

H2水土合算水、土壓力合計計算適用于粘性土

i

‘iwii

s水、土壓力分開計算適用于砂性土頂板特載根據(jù)人防工程的相關(guān)規(guī)范，按照不同的防護(hù)等級來確定荷載類型框架結(jié)構(gòu)拱形結(jié)構(gòu)圓形結(jié)構(gòu)6itaz

q

i i

頂h

h

qq

t頂qaz，q土，q水□

垂直荷載作用于結(jié)構(gòu)頂板上的總的垂直外荷載大?。簈 =

q +q +q +qtn az

土

水

n荷載類型框架結(jié)構(gòu)拱形結(jié)構(gòu)圓形結(jié)構(gòu)7□

水平荷載地面荷載引起的側(cè)壓力：水平荷載總大?。篴 ozozax

q2

e

tan 45

q2側(cè)向土壓力

：e土

a

(i

hi

)i側(cè)向水壓力

：e

hw特載：q

t側(cè)q側(cè)

eaz

e土

e

qt

側(cè)結(jié)構(gòu)自重

：沿結(jié)構(gòu)橫斷面軸線均勻分布的荷載內(nèi)部荷載

：軌道自重、電車荷載、站內(nèi)人群荷載等底板荷載

：即地基反力L底q底

q頂

qtQ特殊荷載

：由結(jié)構(gòu)防護(hù)等級決定其他荷載

：地震、溫度的變化和混凝土收縮等影響荷載類型框架結(jié)構(gòu) 拱形結(jié)構(gòu)□

其余類型荷載圓形結(jié)構(gòu)8主要內(nèi)容：荷載類型框架結(jié)構(gòu)荷載計算拱形結(jié)構(gòu)荷載計算圓形結(jié)構(gòu)荷載計算9 地鐵結(jié)構(gòu)荷載計算地層壓力是其主要承受的荷載。由于影響地層壓力分布、大小和性質(zhì)的因素眾多，要準(zhǔn)確確定十分困難。地鐵設(shè)計規(guī)范規(guī)定：巖質(zhì)隧道——根據(jù)圍巖分級，按《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》確定土質(zhì)隧道——根據(jù)地質(zhì)、水文和覆土厚度，結(jié)合土體卸載拱作用計算土層隧道——按全部土柱質(zhì)量考慮。計算方法參見《隧道工程》教材荷載類型框架結(jié)構(gòu)拱形結(jié)構(gòu)圓形結(jié)構(gòu)10主要內(nèi)內(nèi)容：荷載類類型框架結(jié)結(jié)構(gòu)荷荷載計計算拱形結(jié)結(jié)構(gòu)荷荷載計計算圓形結(jié)結(jié)構(gòu)荷荷載計計算11地鐵結(jié)結(jié)構(gòu)荷荷載計計算對于地地鐵工工程，，所述述的圓圓形結(jié)結(jié)構(gòu)是是指采采用盾盾構(gòu)法法施工工的管片襯襯砌結(jié)結(jié)構(gòu)圓形結(jié)結(jié)構(gòu)荷荷載計計算包包括兩兩個階階段：施工階階段——管片拼拼裝階階段的的受力力和盾盾構(gòu)千千斤頂頂頂推推時的的推力使用階階段——除水土壓壓力外，其其他荷荷載計計算與與框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)基本本相同本講僅僅針對對使用階階段圓形結(jié)結(jié)構(gòu)的的荷載載計算算方法頂部豎豎向地地層壓壓力側(cè)向壓壓力水壓力荷載類類型框架結(jié)結(jié)構(gòu)拱形結(jié)結(jié)構(gòu)圓形結(jié)結(jié)構(gòu)12不能形形成承承載拱拱——全土柱需考慮路路面荷荷載和和特載頂部豎豎向地地層壓壓力淺埋深埋R地表gHhH+2R10(h+2R)v2v110hH地下水水位可形成成承載載拱——普氏法不需考慮路路面荷荷載和和特載vftgqhBB荷載類類型框架結(jié)結(jié)構(gòu)拱形結(jié)結(jié)構(gòu)圓形結(jié)結(jié)構(gòu)H?eBh=Bf>hhh0r地下水水位45°°-φ?/213φ□側(cè)向壓壓力可按庫侖公公式或或蘭金金公式式求得側(cè)壓力力系數(shù)數(shù)取0.3～0.8之間地層組組成、、施工工方法法、襯襯砌結(jié)結(jié)構(gòu)剛剛度度等對主主動側(cè)側(cè)壓力力影響響較大按徑向分分布情況計計算不透水水地層層，按按不透透水層層面上上的