城市軌道交通結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工5第五章.ppt

1、城市軌道交通結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工 Structural Design and Construction of Urban Rail Transit,主講：周順華 教授 同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院,第五章 明挖法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),目錄,第一節(jié) 明挖法結(jié)構(gòu)建設(shè)及設(shè)計(jì)流程 第二節(jié) 地鐵車站建筑設(shè)計(jì) 第三節(jié) 基坑工程中的土壓力和水壓力 第四節(jié) 支護(hù)結(jié)構(gòu)選型與設(shè)計(jì) 第五節(jié) 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第六節(jié) 支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第七節(jié) 蓋挖法施工的車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),第一節(jié) 明挖法結(jié)構(gòu)建設(shè)及設(shè)計(jì)流程,1.明挖法結(jié)構(gòu)建設(shè)流程,明挖法結(jié)構(gòu)建設(shè)流程,施工前環(huán)境調(diào)查,圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工,地基加固,基坑降水,基坑開挖及支撐的施工,內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2、施工,基坑施工監(jiān)測(cè),圖 5-1 施工期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程圖,圖 5-2 使用期主要主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程圖,第二節(jié) 地鐵車站建筑設(shè)計(jì),圖5-3 地鐵車站功能組成示意圖,圖5-4 地鐵車站人流路線示意圖,一、站廳層設(shè)計(jì),圖5-5 分離式車站站廳層平面圖,圖5-7 上海地鐵10號(hào)線江灣體育場站站廳層平面圖,圖5-6 貫通式車站站廳層平面圖,二、站臺(tái)層設(shè)計(jì),島式站臺(tái)寬度：,（5-1）,側(cè)式站臺(tái)寬度：,（5-2）,其中：,或,（兩公式取大者）,式中 b側(cè)站臺(tái)寬度（m）； n橫向柱數(shù)； z橫向柱寬（含裝飾層厚度）（m)； t每組人行梯與自動(dòng)扶梯寬度之和（含與柱間所留空隙）（m)； Q上遠(yuǎn)期每列車高峰小時(shí)單側(cè)上車設(shè)計(jì)

3、客流量，換乘車站含換乘客流量（換算成高峰時(shí)段發(fā)車間隔內(nèi)的設(shè)計(jì)客流量）（人）； Q上、下遠(yuǎn)期每列車高峰小時(shí)單側(cè)上、下車設(shè)計(jì)客流量，換乘車站含換乘客流量（換算成高峰時(shí)段發(fā)車間隔內(nèi)的設(shè)計(jì)客流量）（人）； 站臺(tái)上人流密度(0.5m2/人)； L站臺(tái)計(jì)算長度(m)； M站臺(tái)邊緣至屏蔽門立柱內(nèi)側(cè)距離（m）； ba站臺(tái)安全防護(hù)寬度，取0.4m，采用屏蔽門時(shí)用M替代ba值。,三、行車管理及設(shè)備用房的布置,車站管理用房設(shè)置參考面積表 表5-1,車站設(shè)備用房設(shè)置參考面積表 表5-2,四、車站主要設(shè)施,1.自動(dòng)扶梯,圖5-8 典型出入口處自動(dòng)扶梯結(jié)構(gòu)圖,2.電梯,圖5-9 電梯土建要求結(jié)構(gòu)圖（尺寸單位：mm）,3.

4、樓梯,為保證客流需要，除需設(shè)置電梯、自動(dòng)扶梯外，尚需在車站付費(fèi)區(qū)內(nèi)的站廳與站臺(tái)層之間至少設(shè)一座人行樓梯，以便在自動(dòng)扶梯不能運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)仍能保證站內(nèi)乘客的疏散；同時(shí)應(yīng)至少設(shè)一部供工作人員和消防人員使用的樓梯，該樓梯宜設(shè)在工作人員較集中的管理用房區(qū)內(nèi)，樓梯最小凈寬不得小于1.0m，踏步尺寸建議采用175mm250mm。站臺(tái)計(jì)算長度外每端設(shè)到車行軌面的人行樓梯，梯寬按兩股人流計(jì)不得小于1.1m，宜平行軌道方向設(shè)置。 樓梯應(yīng)按乘客或工作人員使用、以不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。如乘客使用的踏步高應(yīng)為150162mm、而工作人員使用應(yīng)為162175mm；踏步寬乘客為280320mm、工作人員為250280mm。 車站內(nèi)

5、公共區(qū)樓梯每個(gè)梯段的踏步數(shù)應(yīng)不小于3級(jí)，不大于18級(jí)。休息平臺(tái)寬為12001800mm。,4.售票機(jī),售票機(jī)的數(shù)量應(yīng)滿足車站遠(yuǎn)期超高峰小時(shí)客流的需要，售票機(jī)應(yīng)設(shè)在客流不交叉，且干擾小的地方。售票機(jī)前應(yīng)留有足夠的空間，供乘客排隊(duì)購票及通行。 車站內(nèi)售票機(jī)宜沿進(jìn)站客流方向縱向排列。并應(yīng)結(jié)合車站不同的客流方向布置，宜不少于兩處。售票機(jī)的布置應(yīng)注意與出入口通道及進(jìn)站檢票機(jī)保持適當(dāng)?shù)木彌_距離，并留有足夠的取款及檢修空間。 售票處距出入口通道口和進(jìn)站檢票處的距離不宜小于5m。,5.檢票機(jī),進(jìn)站檢票機(jī)應(yīng)設(shè)在售票處至站臺(tái)的人流流線上。出站檢票機(jī)應(yīng)設(shè)在站臺(tái)至出站通道的人流流線上，其數(shù)量應(yīng)能滿足車站遠(yuǎn)期超高峰小時(shí)

6、客流的需要，并適當(dāng)考慮擴(kuò)容的余地。 檢票口是付費(fèi)區(qū)與非付費(fèi)區(qū)的分界線，宜垂直人流方向設(shè)置。進(jìn)出站檢票機(jī)應(yīng)合理布置，既要方便管理，又要避免進(jìn)出站人流的交叉干擾。 出站檢票機(jī)處距梯口的距離不小于8m。,7.屏蔽門,圖5-10 屏蔽門剖面圖（尺寸單位：mm）,第三節(jié) 基坑工程中的土壓力和水壓力,一、土壓力類型,圖5-11 三種不同極限狀態(tài)的土壓力 a)靜止土壓力；b)主動(dòng)土壓力；c)被動(dòng)土壓力,圖5-12 土壓力與位移的關(guān)系,發(fā)揮主動(dòng)和被動(dòng)土壓力所需的位移 表5-3,發(fā)揮主動(dòng)和被動(dòng)土壓力所需的位移 表5-4,二、基坑工程中的土壓力計(jì)算方法,1.水土分算與合算 按水土分算原則計(jì)算土壓力時(shí)，可采用式（5

7、-3）、（5-4）進(jìn)行計(jì)算,（5-3）,（5-4）,：計(jì)算點(diǎn)處的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度（kPa），,時(shí),；,：計(jì)算點(diǎn)處的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度（kPa），,：計(jì)算點(diǎn)以上各土層的重度（kN/ m ）;地下水位以上取天然重度，地下水位以下取水下重度,：地面超載，一般可取20kPa,：各土層的厚度（m）,：計(jì)算點(diǎn)處土的主動(dòng)土壓力系數(shù)，,：計(jì)算點(diǎn)處土的被動(dòng)土壓力系數(shù)，,：計(jì)算點(diǎn)處的抗剪強(qiáng)度指標(biāo),式中：,按水土合算原則計(jì)算土壓力時(shí)，地下水以下部分的土壓力按式（5-5）、（5-6）進(jìn)行 計(jì)算。,（5-5）,（5-6）,式中：,圖5-13 土壓力計(jì)算 a)水土分算；b)水土合算,2.有滲流時(shí)水壓力計(jì)算 采用采用流網(wǎng)法計(jì)算水

8、壓力時(shí)，應(yīng)先根據(jù)基坑的滲流條件作出如圖5-14所示的流網(wǎng)圖，而作用在墻體不同高程z處的滲透水壓力可用其壓力水頭形式表示：,（5-7）,式中： 為計(jì)算點(diǎn)滲透水頭和總壓力水頭h的比值，從流網(wǎng)圖上讀出：h為坑底水位高程。,圖5-14 流網(wǎng)及水壓力計(jì)算 a)流網(wǎng)圖；b)水壓力分布圖 1-墻后靜水壓力線；2-墻前靜水壓力線；3-墻后滲透壓力線；4-墻前滲透壓力線；5-墻前后滲透壓力線,本特漢森法為一種近似計(jì)算方法，水壓力分布如圖5-15所示。 在主動(dòng)側(cè)的水壓力低于靜水壓力，位于坑內(nèi)地下水位高程處的修正值為：,（5-8）,修正后基坑內(nèi)地下水位處的水壓力可按式（5-9）計(jì)算。,（5-9）,式中：,圖5-15

9、 本特漢森法計(jì)算水壓力,在主動(dòng)側(cè)墻底的修正后水壓力為：,其中修正值可按式（5-10）和式（5-11）計(jì)算,（5-10）,（5-11）,兩側(cè)水壓力相抵后，可得圍護(hù)墻底端的水壓力：,（5-12）,即圍護(hù)墻底端處水壓力值為：,（5-13）,圖5-16 圍護(hù)墻水壓力計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)方法 a)水平力分布；b)水壓力與滲徑的直線比例關(guān)系,3.地面超載作用下的土壓力計(jì)算,圖5-17 局部均布荷載作用下Rankine土壓力計(jì)算圖示,圖5-18 地表局部均勻荷載作用下的土壓力計(jì)算圖示,4.相鄰條形基礎(chǔ)荷載作用時(shí)的土壓力計(jì)算,圖5-19 相鄰基礎(chǔ)荷載引起的側(cè)向土壓力計(jì)算圖示,5.非極限狀態(tài)的土壓力計(jì)算 主動(dòng)土壓力的提高

10、值介于ka與k0之間，當(dāng)沉降有嚴(yán)格限制的建筑物或地下管線位于區(qū)范圍時(shí)，采用k0計(jì)算土壓力；位于區(qū)范圍時(shí)，采用 計(jì)算土壓力。,圖5-20 采用提高主動(dòng)土壓力的場地工程條件,三、基坑開挖支護(hù)中的土壓力特點(diǎn)與分布規(guī)律,圖5-21 基坑開挖土壓力發(fā)展階段,圖5-22 四種類型圍護(hù)結(jié)構(gòu)土壓力示意圖 a)無支撐圍護(hù)（下端固定）；b)單道頂撐圍護(hù)（下端固定）；c)單道頂撐固定；d)多支撐圍護(hù),第四節(jié) 支護(hù)結(jié)構(gòu)選型與設(shè)計(jì),支護(hù)結(jié)構(gòu)： 基坑工程中采用的圍護(hù)墻、支撐（或土層錨桿）、圍檁、防滲帷幕等結(jié)構(gòu)體系的總稱，主要包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)體系。 支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)包括： 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的插入比、支撐的設(shè)置、結(jié)構(gòu)配筋。 設(shè)計(jì)

11、需考慮因素： 穩(wěn)定性驗(yàn)算、支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)和基坑變形計(jì)算。,一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型,現(xiàn)澆地下連續(xù)墻,1.地下連續(xù)墻：,圖5-23 地下連續(xù)墻施工流程（以液壓抓斗式成糟機(jī)為例） (a).準(zhǔn)備開挖的地下連續(xù)墻溝槽；(b).用液壓成槽機(jī)進(jìn)行溝槽開挖；(c).安放鎖口管；(d).吊放鋼筋籠；(e).水下混凝土澆注；(f).拔除鎖口管；(g).已完工的槽段,現(xiàn)澆地下連續(xù)墻,圖5-25 現(xiàn)澆地下連續(xù)墻槽段形式示意圖,預(yù)制地下連續(xù)墻,圖5-26 預(yù)制地下連續(xù)墻平面示意圖,排樁圍護(hù)體是利用常規(guī)的各種樁體，例如鉆孔灌注樁、挖孔樁、預(yù)制樁、SMW工法樁（型鋼水泥土攪拌樁）等，按一定間距或連續(xù)咬合排列形成的地下?lián)跬两Y(jié)構(gòu)。

12、,2.排樁：,圖5-27 排樁圍護(hù)體的常見形式,圖5-28 排樁圍護(hù)體的止水措施,排樁圍護(hù)體與地下連續(xù)墻相比，其優(yōu)點(diǎn)在于施工工藝簡單，成本低，平面布置靈活，缺點(diǎn)是防滲和整體性差，一般適用于中等深度的基坑圍護(hù)。,與地下連續(xù)墻、灌注排樁相比，型鋼水泥土攪拌墻的剛度較低，基坑開挖時(shí)常常會(huì)產(chǎn)生相對(duì)較大的變形，在對(duì)周邊環(huán)境保護(hù)要求高的工程中，例如基坑緊鄰運(yùn)營中的地鐵隧道、歷史保護(hù)建筑、重要地下管線等，應(yīng)慎重選用。,3.型鋼水泥土攪拌墻（SMW）：,圖5-29 型鋼水泥土攪拌墻,鋼板樁具有輕型、施工快捷的特點(diǎn)；基坑施工結(jié)束后鋼板樁可拔除，循環(huán)利用，經(jīng)濟(jì)性較好；在防水要求不高的工程中，可采用自身防水；防水要

13、求高的工程應(yīng)設(shè)置隔水帷幕。,4.鋼板樁圍護(hù)體：,圖530 常用的鋼板樁斷面形式,5.鋼筋混凝土板樁圍護(hù)墻； 6.水泥土重力式圍護(hù)墻； 7.土釘墻支護(hù)：,圖5-31 鋼筋混凝土板樁圍護(hù)墻立面圖 圖5-32 土釘墻的基本形式,二、 支撐結(jié)構(gòu)體系,內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系：,圖5-33 內(nèi)支撐系統(tǒng)示意圖 圖5-34多層平面支撐體系,內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系：,圖5-35 鋼筋混凝土支撐及立柱 圖5-36鋼支撐,三、 支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性驗(yàn)算,整體穩(wěn)定性驗(yàn)算； 圍護(hù)墻體抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算； 圍護(hù)墻底面抗滑移驗(yàn)算； 基坑圍護(hù)墻前抗隆起驗(yàn)算； 抗豎向滲流驗(yàn)算。,整體穩(wěn)定性驗(yàn)算：,圖5-37 瑞典條分法,法向分力 切向分力 圓弧段土摩

14、擦角及黏聚力 圓弧段段長,圍護(hù)墻體抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算：,圖5-38 重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)抗傾覆計(jì)算簡圖,Ms傾覆力矩(kNm/m) Fa坑外側(cè)土壓力(kN) Fw水壓力(kN),MR傾覆力矩(kNm/m) Gk水泥土圍護(hù)墻自重 Fp被動(dòng)側(cè)壓力(kN) (kN),圍護(hù)墻體抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算：,圖5-39 板式支護(hù)結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定性計(jì)算簡圖,抗傾覆力矩：,傾覆力矩：,抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算：,圖5-40 抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算計(jì)算簡圖,Gk墻體自重0B(D+H0)； B 墻寬(m)； 0墻體平均重度kN/m3； 0,c0 墻底土層的內(nèi)摩擦角（）和粘聚力（kPa）； KHL墻底抗滑安全系數(shù),抗隆起穩(wěn)定分析：,圖5-41 地基承

15、載力模式抗隆起分析,底面光滑：,底面粗糙：,抗隆起穩(wěn)定分析：,圖5-42 圓弧滑動(dòng)的抗隆起分析,抗滑動(dòng)力矩：,隆起力矩：,抗隆起穩(wěn)定分析：,坑外地表至圍護(hù)墻底，各土層自然重度的加權(quán)平均值； D 圍護(hù)墻在基坑開挖面以下的入土深度(m)； Ka主動(dòng)土壓力系數(shù); ,c圍護(hù)墻底地基土內(nèi)摩擦角（）和粘聚力（kPa）； h0基坑開挖深度(m)； h0最下一道支撐距地面的深度(m)； a1最下一道支撐與基坑開挖面之間的水平夾角（） ； a2 以最下一道支撐為圓心的滑裂面圓心角（） ； q坑外地面荷載(kPa); KL抗隆起安全系數(shù),式中：,抗?jié)B透穩(wěn)定性分析：,圖5-43 抗?jié)B流穩(wěn)定性計(jì)算圖式,KS抗?jié)B流或突

16、涌穩(wěn)定性安全系數(shù)； ic坑底土體的臨界水力坡度，根據(jù)坑底土的特性計(jì)算； GS 坑底土的比重； e坑底土的天然孔隙比; i坑底土的滲流水力坡度； hw基坑內(nèi)外土體的滲流水頭(m)； L最短滲徑流總長度(m)； L=Lh+mLv; Lh滲徑水平段總長度(m)； Lv滲徑垂直段總長度(m); m 滲徑垂直段換算水平段的系數(shù)。,抗?jié)B透穩(wěn)定性分析：,圖5-44 抗突涌穩(wěn)定性計(jì)算圖式,Ky抗承壓水頭穩(wěn)定性安全系數(shù)； pcz基坑開挖面以下至承壓水層頂板間覆蓋土的自重應(yīng)力(kN/m2)； pwy承壓水層的水頭壓力(kN/m2) ；,四、 支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算,擋土結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算：,圖5-45 彈性地基梁法計(jì)算簡

17、圖,內(nèi)支撐的壓縮彈簧系數(shù)（kN /m/m）,與支撐松弛有關(guān)的折減系數(shù)，一般取0.51.0；混凝土支撐或鋼支撐施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，取=1.0,支撐的水平間距（m）,基坑開挖面以下，水平彈簧支座和垂直彈簧支座的壓縮彈簧剛度KH和KV，可按下式計(jì)算,擋土結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算：,圖5-46 明挖法車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算工況簡圖,擋土結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算：,（1）第一步開挖；（2）第二步開挖；（3）第三步開挖；（4）第四步開挖 圖5-47 總量法計(jì)算圖式,擋土結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算：,（1）第一步開挖；（2）第二步開挖；（3）第三步開挖；（4）第四步開挖 圖5-48 增量法計(jì)算圖式,水平支撐體系內(nèi)力計(jì)算：,對(duì)于十字交叉對(duì)撐的鋼筋混凝土

18、支撐或鋼支撐，內(nèi)支撐主要受軸力作用，其軸力即為彈性地基梁計(jì)算得到的內(nèi)支撐點(diǎn)處的彈性支座反力。 對(duì)于較復(fù)雜桿系結(jié)構(gòu)的水平支撐系統(tǒng)，可將彈性地基梁計(jì)算得到的內(nèi)支撐點(diǎn)處的彈性支座反力作用于由水平支撐構(gòu)件和圍檁組成的水平支撐系統(tǒng)上，采用空間桿系模型即可計(jì)算得到水平支撐體系的變形和構(gòu)件內(nèi)力。計(jì)算時(shí)需添加適當(dāng)?shù)募s束，一般可考慮在結(jié)構(gòu)上施加不交于一點(diǎn)的三個(gè)約束鏈桿，見下圖。,圖5-49 水平支撐系統(tǒng)內(nèi)力計(jì)算示意圖,豎向支承系統(tǒng)：,鋼立柱的可能破壞形式有強(qiáng)度破壞、整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)破壞等幾種?；邮┕るA段，應(yīng)根據(jù)每一施工工況對(duì)立柱進(jìn)行承載力和穩(wěn)定性驗(yàn)算。 鋼立柱在實(shí)際施工中不同程度存在水平定位偏差和豎向垂直度

19、偏差等，因此應(yīng)按照偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算一定施工偏差下鋼立柱的承載力，以確保足夠的安全度。 立柱樁的設(shè)計(jì)計(jì)算方法與主體結(jié)構(gòu)工程樁相同，可按照國家標(biāo)準(zhǔn)或工程所在地區(qū)的地方標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。,五、基坑變形與計(jì)算,圍護(hù)墻體水平變形：,圖5-50 圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形形態(tài) （a）懸臂式位移；（b）拋物線型位移；（c）組合位移,圍護(hù)墻體豎向變形：,圍護(hù)結(jié)構(gòu)上升或下沉導(dǎo)致的圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身、與立柱之間的差異下沉?xí)a(chǎn)生較大的危害，如冠梁拉裂、樓板或梁系出現(xiàn)裂縫等，設(shè)計(jì)和施工時(shí)應(yīng)引起足夠的重視。,坑底隆起變形：,圖5-51 基坑隆起變形,地表變形：,（地表最大沉降）,第五節(jié) 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),主要任務(wù)： 確定主體結(jié)構(gòu)材料和尺寸滿足使用階段

20、的耐久性要求。 主體結(jié)構(gòu)尺寸的擬定是在滿足建筑限界和建筑設(shè)計(jì)、施工工藝及其它使用要求的基礎(chǔ)上，考慮施工誤差、測(cè)量誤差、結(jié)構(gòu)變形及后期沉降等因素，根據(jù)地質(zhì)和水文資料、車站埋深、結(jié)構(gòu)類型、施工方法等條件經(jīng)過計(jì)算確定。 主體結(jié)構(gòu)的截面大小應(yīng)根據(jù)各結(jié)構(gòu)構(gòu)件按最不利荷載組合進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算，同時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)剛度、穩(wěn)定性和抗浮計(jì)算，對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件尚應(yīng)進(jìn)行抗裂和裂縫開展寬度驗(yàn)算。,一、構(gòu)造要求,頂板和樓板：,（C）無梁樓蓋,圖5-52 典型樓蓋示意圖,底板：,底板主要按受力和功能要求設(shè)置，幾乎都采用以縱梁和側(cè)墻為支承的梁式板結(jié)構(gòu)，因?yàn)檫@有利于整體道床和站臺(tái)下縱向管道的鋪設(shè)。 埋置于無

21、地下水的巖石地層中的明挖車站可不設(shè)置受力底板，但鋪底應(yīng)滿足整體道床的使用要求。,側(cè)墻：,側(cè)墻可采用以頂、底板或樓板為支承的單向板，當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻或鉆孔灌注樁時(shí)，可利用它們作為主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的一部分或全部，該種結(jié)構(gòu)形式在目前的地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用較廣泛。,立柱：,明挖車站的立柱一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可采用方形、矩形、圓形或橢圓形等截面。按常荷載設(shè)計(jì)的地鐵車站的柱距一般取68m。當(dāng)車站與地面建筑合建或?yàn)樘厥夂奢d控制設(shè)計(jì)，柱的設(shè)計(jì)荷載很大時(shí)，可采用鋼管混凝土柱或勁性鋼筋高強(qiáng)度混凝土柱。,二、主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載,表5-5 荷載分類表（建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范）,三、主體結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算,圖5-53 主體

22、結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算的荷載結(jié)構(gòu)模型,圖5-54 主體結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖（彎矩單位：kNm，軸力單位：kN，剪力單位：kN）a)彎矩圖；b)軸力圖；c)剪力圖,四、主體結(jié)構(gòu)抗浮計(jì)算,表5-6 我國各城市地鐵采用的抗浮安全系數(shù),圖5-55 考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)摩阻力的抗浮計(jì)算圖示,第六節(jié) 支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),從構(gòu)件相結(jié)合的角度而言，分為側(cè)墻與圍護(hù)墻體相結(jié)合、主體結(jié)構(gòu)的梁板構(gòu)件與水平支撐體系相結(jié)合、結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件與支護(hù)結(jié)構(gòu)豎向支承系統(tǒng)相結(jié)合。,一、支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的類型,圖5-56 地下連續(xù)墻的結(jié)合方式 a)單一墻；b) 復(fù)合墻；c) 疊合墻,側(cè)墻與圍護(hù)墻體相結(jié)合,水平結(jié)構(gòu)構(gòu)件與支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合 結(jié)

23、構(gòu)豎向構(gòu)件與支護(hù)結(jié)構(gòu)豎向支承系統(tǒng)相結(jié)合,圖5-57 一柱多樁布置示意圖,二、 支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容與方法,當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻共同承擔(dān)使用階段的外荷載時(shí)，應(yīng)考慮側(cè)墻與圍護(hù)墻體相結(jié)合后共同作用的效果。 由于地下連續(xù)墻作為永久結(jié)構(gòu)的一部分或全部，直接承受使用階段主體結(jié)構(gòu)的垂直荷載，因此尚應(yīng)進(jìn)行地下連續(xù)墻的承載力及沉降計(jì)算。,側(cè)墻與圍護(hù)墻體相結(jié)合,水平結(jié)構(gòu)構(gòu)件除應(yīng)滿足地下結(jié)構(gòu)使用期設(shè)計(jì)要求外，尚應(yīng)進(jìn)行各種施工工況條件下的內(nèi)力、變形等計(jì)算，作為施工通道的頂板，應(yīng)考慮土方工程施工機(jī)械的巨大動(dòng)荷載作用。,水平結(jié)構(gòu)構(gòu)件與支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合,圖5-58 逆作法施工的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算模型,當(dāng)結(jié)構(gòu)

24、豎向構(gòu)件與支護(hù)結(jié)構(gòu)豎向支承系統(tǒng)相結(jié)合時(shí)，內(nèi)力計(jì)算方法及圖示如前圖所示，此時(shí)應(yīng)分析不同施工階段立柱的最不利工況荷載，對(duì)其豎向承載力、整體穩(wěn)定性以及局部穩(wěn)定性等進(jìn)行計(jì)算；立柱樁的承載能力和沉降均需要進(jìn)行計(jì)算。主體結(jié)構(gòu)永久使用階段，應(yīng)根據(jù)該階段的最不利荷載，對(duì)立柱外包混凝土后形成的勁性構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算；兼做立柱樁的主體結(jié)構(gòu)工程樁應(yīng)滿足相應(yīng)的承載能力和沉降計(jì)算。,結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件與支護(hù)結(jié)構(gòu)豎向支承系統(tǒng)相結(jié)合,三、結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求,作為永久結(jié)構(gòu)一部分的圍護(hù)墻還涉及與主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接、墻體在正常使用階段的整體性能、與主體結(jié)構(gòu)的沉降協(xié)調(diào)等一系列問題，需要采用一整套的設(shè)計(jì)構(gòu)造措施，以滿足正常使用階段的受力和構(gòu)造要求。疊合

25、式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中先期修建的連續(xù)墻與頂、樓、底板等水平構(gòu)件的連接一般有兩種構(gòu)造方案： （1）在連續(xù)墻內(nèi)預(yù)埋彎起鋼筋，將其扳直后與水平構(gòu)件的內(nèi)外層主筋搭接（或焊接），澆筑混凝土后水平構(gòu)件與連續(xù)墻連成一體，并通過墻上預(yù)留的凹槽傳遞豎向剪力。為了防止鋼筋彎折時(shí)脆斷，預(yù)埋鋼筋必須采用韌性較好但強(qiáng)度較低的HPB235鋼，且直徑不宜太大，間距不能太?。ㄒ话氵x用直徑小于22mm，間距大于150mm的單排筋）。 （2）通過事先埋在連續(xù)墻內(nèi)的鋼筋連接器（接駁器）與水平構(gòu)件的主筋連接。接駁器實(shí)際為一套管，內(nèi)腔為錐形，一端與連續(xù)墻內(nèi)的錨固筋連接，預(yù)埋在墻內(nèi)，另一端加保護(hù)帽后露在墻上預(yù)先設(shè)置的凹槽內(nèi)，基坑開挖后，打開保護(hù)帽即可方便地將頭部車有錐螺紋的水平筋旋入接駁器內(nèi)。由于接駁器能可靠地傳遞拉力，并通過墻上預(yù)留的凹槽共同傳遞豎向剪力，故此種接頭可視為剛接。,側(cè)墻與圍護(hù)墻體相結(jié)合,當(dāng)水平結(jié)構(gòu)構(gòu)件與支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合時(shí)，應(yīng)考慮水平結(jié)構(gòu)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的連接方式。當(dāng)結(jié)構(gòu)梁板與可作為永久結(jié)構(gòu)一部分或全部的圍護(hù)墻體連接時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況采用多種連接方式，如可在地下連續(xù)墻內(nèi)預(yù)埋鋼筋接駁器與梁連接，預(yù)埋鋼筋與板連接；或在結(jié)構(gòu)樓板周邊設(shè)置邊環(huán)梁，邊環(huán)梁通過地下連續(xù)墻內(nèi)的預(yù)埋鋼筋與地下連續(xù)墻連接，結(jié)構(gòu)梁板與邊環(huán)梁