区间隧道衬砌结构设计

第3章区间隧道衬砌结构设计

3.1地下铁道线路上部建筑

钢轨、联接零件、道床、轨枕、防爬设备及道岔共同组成地下铁道线路上部

建筑。地铁的特点有运量较大、快速迅捷、安全、准时、不污染环境，同时地铁可以修建在建筑物较多而且不便于发展地面交通的地方。

3.1.1 钢轨

选定钢轨类型的主要因素是年通过量、速度、选定的轴负载、延长检修周期、检修工作量和振动噪声。

（1）钢轨类型

综合国内外地铁钢轨类型和南昌轨道交通的实际情况，宜选用60kg/m的钢轨。

（2）钢轨铺设

中山西路站至子固路站区间为直线段，在地下铁道内由于阳光不受影响，温度变化相对较小，铺设无缝线路。对于无缝线路，采用换铺法进行施工，对于长轨条的焊接，采用基地焊接与工地焊接相结合的施工方式。基地焊选用接触焊，工地焊可以选用铝热焊或移动式气压焊。

3.1.2扣件

地下铁道的钢轨扣件有刚性扣件及弹性扣件两种，考虑到中子区间地段线路采用整体式道床，因此扣件采用全弹性分开式扣件。因为全弹性分开式扣件在垂直和横向均具有良好地弹性，相比而言更加适合整体式道床。

3.1.3道床

一般情况下有碎石道床和整体道床两种道床。整体道床的类型较多，随着轨枕方式的不同，有短轨枕式整体道床、长枕式整体道床、纵向浮置板式整体道床等。结合南昌铁路交通的实际情况，利用短轨枕整体道床设计区间，道床稳定、耐久性强、结构简单、造价低、施工简单。钢筋混凝土短轨枕的预制混凝土采用C50，嵌入在混凝土道床，采用C30混凝土道床，布设中心沟，在单层钢筋网的

内，钢筋网作为一个杂散电流排水加固。

3.1.4道岔

道岔有单开道岔和双开道岔等形式。中山西路站至子固路站区间采用9号单开道岔。

3.2地下铁道区间隧道限界与净空

本设计线路采用型接触网带电车辆通过这条线，每列车编排6辆，最高B2

时速是80公里/小时。。型车车辆长度为19m，最大宽度为28m，车辆定距为B212.6m，车辆限界及设备限界详细参数参照《地铁设计规范》附录。由于区间是一个圆形盾构隧道施工，无论是在直线或曲线段，只能使用相同直径的盾构，要在直线上或不同曲线半径地段采用不同半径的盾构来施工是不可能的。所以，按平面曲线最小曲线半径来选用盾构进行施工，才能够使得圆形隧道建筑限界满足要求。

（一）由于车厢纵轴线与线路中线的偏移而引起的加宽与加高

a.曲线内侧加宽d曲内22al?????dd

（3-1 ）内曲内8R式中 l-车辆定距

a-车辆固定轴距

R-圆曲线半径

d侧加宽 b.曲线外曲外2222）lLaL?（-?-d d?

（ 3-2）曲内曲外8R8R

（二）由于超高使车厢倾斜而引起的加宽与加高

根据《规范》可知，“圆形或马蹄形隧道在曲线超高地段，应采用隧道中心向线路基准线内侧偏移的方法解决轨道超高造成的内外侧不均匀位移量”。所以从减小衬砌直径、保证受力和降低工程量方面考虑，只需将隧道中心向线路基准线内侧偏移即可，盾构衬砌一般不进行该项加宽。本设计不予计算。

h顶部加高 c.a L??1)cos(Hh?1?sin?

（3-3 ）aa2

式中的宽度部车厢顶-L1．

（三）总加宽与加高

隧道加宽设计考虑区段最小平曲线半径R=350m.所以盾构隧道加宽加高如下：

22222.?12.6l?a2????0.0584m?d?d?58.4mm内曲内

8R8?3502222222）.62?）192?L（L（-l12?a.?-d??d?70.5mm

曲内曲外8R8R?35082280vE?0.76?0.76??13.90mm

R350E13.90??.00968rad??0

1435G71.L????1mm8?cos)sin??3.818?(h?sincos?H(1?1)??aa22

d?d?d?58.4?70.5?128.9mm曲线总加宽：总曲外曲内曲线总加高：mm8?h?h a高（四）限界与净空

具体设计见设计图，图号02。

3.3衬砌结构类型与设计

3.3.1管片类型比选

盾构法隧道的衬砌有单层和双层，单层衬砌由装配式中衬砌构成，也可以采用挤压混凝土衬砌，当前，地铁盾构隧道一般采用的是装配式衬砌。钢筋混凝土管片具有制作方便、刚度较大、耐久性和耐压性好、造价低等一系列特点，因此被广泛采用。结合南昌市轨道交通特点，本设计采用钢筋混凝土土管片。钢筋混凝土管片又有两种类型：

（一）箱型管片

箱型管片一般用于大直径隧道。管片有大手孔和空腔。因为空腔较大，因此可采用制螺栓连接。该管片的优点是：方便螺栓的连接操作；能够减少混凝土材料的使用；材料量相同时候，箱型比板型管片的抗弯刚度更大。缺点是：因为空腔背部的衬砌厚度有一定限度，在盾构千斤顶的压力作用下，可能会使管片混凝土剥落，甚至被压碎；因为存在空腔，应该将管片设计较厚，所以会导致开挖断面加大，不利于节省造价。

（二）板型管片

因为空腔较小，该种管片的优点是：它的手孔较小。状，形板型管片呈弯曲的大多是实心的，因此能承受千斤顶的较大压力；其内表面比箱型管片平整光滑、通风阻力小、对运营通风有利；当厚度相等时，板型管片的抗弯刚度及强度都比箱型管片大；对各种直径的隧道，都比较适用。缺点是：一定要使用螺栓，不方便施工操作。

根据上述各类型管片的特点和《地铁设计规范》规定，隧道的衬砌类型选为钢筋混凝土预制单层板型管片衬砌。考虑防水及一次衬砌到位，衬砌结构混凝土采用C50防水等级S10的混凝土。

3.3.2管片厚度及宽度的设计

因为单层衬砌具有施工方法简单、工程进度短、投资较省的优点，所以盾构隧道采用单层装配式衬砌，管片选用平板型钢筋混凝土管片。综合考虑，管片的厚度为40cm，采用C50混凝土。

使用环宽1.5m的管片有以下优点：一方面是减少了20%的环向接缝数量，降低了接缝漏水的几率，提高隧道防水质量；另一方面是减少了连接螺栓的使用量；此外还减少了20%的拼装时间，加快了施工速度。综合考虑南昌实际情况，环宽为1.5m。

3.3.3分块

在当前情况下，地铁隧道为中等直径的时候，衬砌环的分块数一般采用3

个标准块+2个邻接块+1个封顶块，特点是方便运输，容易拼装。本区间将采用这种分块方式。中山西路站至子固路站区间盾构管片的标准块为67.5°，邻接块为67.5°，封顶块为22.5°。

3.3.4连接形式

管片采用弯螺栓连接，环向采用12个M30螺栓，每接缝之间采用2个M30螺栓连接。纵向环与环之间采用10个M30螺栓连接，按照36°等角布置。在距离隧道内侧1/3衬砌厚度处设置纵环向螺栓孔。

3.3.5管片的拼装方式

错缝方式和通缝方式是圆形管片衬砌拼装的两种方式。通缝拼装方式可使装配方便，容易定位。错缝拼装方式的优点：衬砌整体性较强，结构受力形态较优；由于错缝呈丁字形，有利于防水；当管片环面不光滑时，容易引起较大的拼装施工应力，使得纵向螺栓的连接不太容易，但环向螺栓容易穿。因此，本设计采用错缝拼装方式。

3.3.6封顶块的插入方式与插入角

径向和纵向两种插入方式是封顶块的不同插入方式。随着盾构隧道的埋深越多数采用纵向因此，承受高水土压力的拱顶管片的抗剪强度成了问题，来越大，°的插入角。插入式。考虑到南昌轨道交通的实际情况，本设计采用8

接缝的构造3.3.7

凹凸榫的设置虽然会提高接缝刚度，减少不均匀沉降，但是却会增加管片制作、拼装的难度，是拼装和后期沉降过程中管片开裂的因素之一，客观上又削弱了管片防水性能。而且当地层较硬时，如果接缝处开裂，这种开裂发生在管片背后会是看不见且无法修补的。因此，管片环、纵缝均不设榫槽。

3.3.8注浆孔和吊装孔

由于需要均匀地向衬砌背后进行回填注浆，每块管片上还需要设置一个注浆孔，内径取60mm。不另外设置吊装孔，螺栓孔和注浆孔兼作管片吊装孔。

3.3.9防水考虑

为了防止管片漏水，设置防水条槽。此外，采用密封垫圈来使螺栓孔防水，背后注浆防水采用了包括密封垫圈的注浆孔防水盒防水环对注浆管万册的防水。管片背面防水采用环氧树脂全面涂刷。

3.4区间隧道结构内力计算及结果分析

本设计利用flac程序计算圆形管片结构使用阶段的结构内力。

由埋深方案比选图，地铁线路中山西路站至子固路站区间最不利工况位置处于线路里程CK13+240.99、CK13+416.25和CK13+21.28，其中CK13+21.28里程处为地质条件最为复杂处，CK13+240.99里程处为埋深最大处，CK13+416.25里程处穿过抚河。需要经过flac计算，才能确定最不利截面。

由地铁区间纵断面地质资料图及设计勘察资料，可以得出上述三处的地质分布，分别如表3-1,、3-2和3-3.

处地质表3-1 CK13+21.28表

地层厚度（m）

2.7 杂填土

1.5 粉质黏土3.1 淤泥

5.4 细砂3.8 圆砾

2.3 砾砂

1.3 强风化

12.1

中分化

表3-2 CK13+240.99处地质表

地厚

4.6杂填

3.4粉质黏9.0细

0.8强风10.2中分

4.2

微风化

处地质表表3-3 CK13+416.25

地层厚度（m）

7.8 水6.2 粉质黏土

1.0 强风化

9.8 中分化

15.0

微风化

盾构隧道主要穿过中风化层，该层地质稳定，隧道受影响较小。管片衬砌采用C50防水钢筋混凝土，其容重取26KN/m3，弹性模量为35.5GPa，但是考虑到管片拼装的衬砌圆环，其刚度比整体浇筑的圆环要小些，管片的刚度折减率取0.6，因此实际输入文件中管片的弹性模量为21.3GPa。

通过flac程序得到了三处的内力大小以及位移，分别如下所示。

图3-1 CK13+21.28处弯矩图

图3-2 CK13+21.28处剪力图

图3-3 CK13+21.28处轴力图

图3-4 CK13+21.28处结构X方向位移图

图3-5 CK13+21.28处结构Y方向位移图

图3-6 CK13+240.99处弯矩图

图3-7 CK13+240.99处剪力图

图3-8 CK13+240.99处轴力图

图3-9 CK13+240.99处结构X方向位移图

图3-10 CK13+240.99处结构Y方向位移图

图3-11 CK13+416.25处弯矩图

处剪力图图3-12 CK13+416.25

图3-13 CK13+416.25处轴力图

图3-14 CK13+416.25处结构X方向位移图

图3-15 CK13+416.25处结构Y方向位移图

由上图可知，管片衬砌在CK13+21.28处最大弯矩为52.2,最大剪力m?KN 为31.46，最大轴力为1397，管片衬砌在CK13+240.99处最大弯矩为KNKN44.5,最大剪力为25.36，最大轴力为1269，管片衬砌在KNKN mKN?CK13+416.25处最大弯矩为26.71,最大剪力为19.14，最大轴力为KN mKN?620。所以工况

CK13+21.28处结构所受荷载较大，结构内力较大，则此处断KN面为最不利断面。

以上三处管片内力计算输入文件和结果见附录。

3.5本章小结

（1）根据区间线路的特点，结合南昌轨道交通的实际情况，进行了线路上部建筑的设计。．

（2）盾构管片采用3个标准块+2个邻接块+1个封顶块，并进行了管片类型、参数、防水和连接方式等方面的设计。

（3）根据中子区间线路的纵断面线型和地质条件选定不利的断面，采用flac 程序计算选定断面的衬砌内力，从而确定最不利断面以及内力。

地铁车站结构设计

地铁车站结构设计 车站是旅客上、下车的集散地, 也是列车始发和折返的场所, 是地下铁道路网中的重要建筑。 在使用方面, 车站供旅客乘降, 是旅客集中处所, 故应保证使用方便、安全、迅速进出车站。为此, 要求车站有良好的通风、照明、卫生设备, 以提供旅客正常的清洁卫生环境。 地下铁道车站又是一种宏伟的建筑物, 它是城市建筑艺术整体的一个有机部分, 一条线路中各站在结构或建筑艺术上都应有独特的特点。 车站设计时, 首先要确定车站在现有城市路网中的确切位置, 这涉及到城市规范和现有地面建筑状况, 地下铁道车站不比地面建筑, 一但修建要改移位置则比较困难, 因此确定车站的位置时,必须详细调查研究, 作经济技术比较。车站位置确定后, 进行选型, 然后根据客流及其特点确定车站规模, 平面位置,断面结构形式等。然后进行车站构造设计, 内力计算, 配筋计算等等。 一、工程概况： 长沙市五一广场站设计为两层三跨岛式车站，车站全长134.6m，宽度为21.8m，上层为站厅层，下层为站台层。车站底板埋深16m，采用明挖法施工，用地下连续墙围护。 二、设计依据： 地铁设计规范（GB50157-2003）； 地铁施工技术规范。 三、地铁车站结构设计 3.1 设计选用矩形框架结构。 设计为岛式车站，采用两层三跨结构。地铁车站采用明挖法。车站其矩形框架由底板、侧墙、顶板和楼板、梁、柱组合而成。顶板和楼板采用单向板，底板

按受力和功能要求，采用以纵梁和侧墙为支承的梁式板结构。采用地下连续墙和钻孔桩护壁，采用钢管和钢板桩作基坑的临时支护。临时立柱采用钢管混凝土，柱下基础采用桩基，桩基采用灌注桩。 3.2 车站开挖围护结构 地铁车站围护结构采用0.8m厚、30m深地下连续墙，入土深度比为 =0.875，其中基坑开挖深度H 为16m，入土深度D为14m 。 四、侧压力计算： 土分层及土的钻孔柱状图如图4.1： 图4.1土分层及土的钻孔柱状图（单位，m）

玩具结构设计常见结构设计方法系列教程之二

玩具结构设计常见结构设计方法系列教程之（二） [概述]： 本系列教程详细讲解了在玩具产品结构设计过程中使用的各种常用结构的实现方法和尺寸规格。对于有至于从事玩具设计的新手还是老手们都有很高的参考和指导作用。 本系列教程的内容将包括如下 1.选择材料的考虑因素 2.壁厚（料厚）设定原则 3.加强筋的处理方法 4.出模角大小确定 5.司柱尺寸设定方法 6.司柱套（司筒）尺寸设定方法 7.常见扣位设计及尺寸 8.超音波焊接技术 9.电池箱设计方法 10.滑轮设计方法 11.喇叭的基本装配方法 12.止口的使用及尺寸 13.齿轮的设计指引 14.齿轮箱的基本设计 15.离合器设计规范 6.0 支柱套 (Boss holder) 1. 如成品是以支柱收紧螺丝的时侯，在成品的上壳身必须要有支柱套来作定位之用。 2. 跟据一般的安全规格标准，螺丝头必须收藏于不能触摸的位置，所以高度必须有2.5mm 或以上 3. 以及，因为加上支柱套后会有Shape edge的关系，所以在每一个支柱套上壳收螺丝的地方，必须加上R1.0或以上的round fillet。

4. 为方便生产装配时的导入，所以在每一个支柱套的底部都可以不多不少的加上Chamfer 作导入之用。 5. 而且因为定位的关系，在支柱套底部必须要有至少1mm的深度来收藏支柱。 7.0 扣位 1. 扣位提供了一种不但方便快捷而且经济的产品装配方法，因为扣位的组合部份在生产成品的时候同时成型，装配时无须配合其它如螺丝、介子等紧锁配件，只要需组合的两边扣位互相配合扣上即可. 2. 扣位的设计虽可有多种几何形状，但其操作原理大致相同: 当两件零件扣上时，其中一件零件的勾形伸出部份被相接零件的凸缘部份推开，直至凸缘部份完结为止; 及后，借着塑料的弹性，勾形伸出部份实时复位，其后面的凹槽亦即被相接零件凸缘部份嵌入，此倒扣位置立时形成互相扣着的状态。 3. 如以功能来区分，扣位的设计可分为成永久型和可拆卸型两种。永久型扣位的设计方便装上但不容易拆下，可拆卸型扣位的设计则装上、拆下均十分方便。其原理是可拆卸扣位的勾形伸出部份附有适当的导入角及导出角方便扣上及分离的动作，导入角及导出角的大少直

上海地铁区间隧道6---傅德明

上海地铁区间隧道直径6.34m土压盾构施工 上海申通轨道交通研究咨询有限公司傅德明 1．工程概况 上海地铁规划22条线路，总长1050km，见图1所示，其中大部分为地下铁道。已建地铁1、2、3、4、5、6、7、8、9、11号线共10条线，运营长度330km，日客流量达400万人次。在建10号线和2号线东西延伸段长度约90km，将于2010年4月上海世博会前建成运营，使上海的运营地铁线路达11条约420km，日客流量可达500万人次。2012年将建成运营500km。 上海地铁区间隧道95%以上采用土压盾构掘进机施工，自1990年地铁1号线工程正式开工以来的19年间，已掘进隧道约达400km，其中，前10年仅施工40km，后9年施工380km。2008年使用的盾构掘进机多达97台。2007年掘进隧道80km，2008年掘进隧道140km。

图1 上海地铁线路总平面图 上海地铁1号线试验段始建于1980年，于1989年全线开工，全长14.5km，其中18km 区间隧道首次采用7台Φ6.34m土压盾构于1990年起陆续掘进施工。上海地铁1号线于1995年4月建成运营，成为我国第一条采用盾构法施工的地铁线路。 1996年至1999年，上海地铁2号线工程圆隧道部分西起中山公园站，东至龙东路站，双线(上、下行)全长24km，采用10台Φ6.34m土压盾构掘进施工。 2000年至2007年的8年中，上海地铁4、6、8、9号线约140km区间隧道采用40余台盾构掘进施工，并首次应用5台双圆DOT盾构掘进8.2km隧道。 2008年在建的5线2段约260km区间隧道共采用97台盾构同时掘进施工，创世界盾构隧道工程史新纪录。

第三章 区间隧道衬砌结构设计分析

第3章区间隧道衬砌结构设计 3.1地下铁道线路上部建筑 钢轨、联接零件、道床、轨枕、防爬设备及道岔共同组成地下铁道线路上部建筑。地铁的特点有运量较大、快速迅捷、安全、准时、不污染环境，同时地铁可以修建在建筑物较多而且不便于发展地面交通的地方。 3.1.1 钢轨 选定钢轨类型的主要因素是年通过量、速度、选定的轴负载、延长检修周期、检修工作量和振动噪声。 （1）钢轨类型 综合国内外地铁钢轨类型和南昌轨道交通的实际情况，宜选用60kg/m的钢轨。 （2）钢轨铺设 中山西路站至子固路站区间为直线段，在地下铁道内由于阳光不受影响，温度变化相对较小，铺设无缝线路。对于无缝线路，采用换铺法进行施工，对于长轨条的焊接，采用基地焊接与工地焊接相结合的施工方式。基地焊选用接触焊，工地焊可以选用铝热焊或移动式气压焊。 3.1.2扣件 地下铁道的钢轨扣件有刚性扣件及弹性扣件两种，考虑到中子区间地段线路采用整体式道床，因此扣件采用全弹性分开式扣件。因为全弹性分开式扣件在垂直和横向均具有良好地弹性，相比而言更加适合整体式道床。 3.1.3道床 一般情况下有碎石道床和整体道床两种道床。整体道床的类型较多，随着轨枕方式的不同，有短轨枕式整体道床、长枕式整体道床、纵向浮置板式整体道床等。结合南昌铁路交通的实际情况，利用短轨枕整体道床设计区间，道床稳定、耐久性强、结构简单、造价低、施工简单。钢筋混凝土短轨枕的预制混凝土采用C50，嵌入在混凝土道床，采用C30混凝土道床，布设中心沟，在单层钢筋网的内，钢筋网作为一个杂散电流排水加固。 3.1.4道岔 道岔有单开道岔和双开道岔等形式。中山西路站至子固路站区间采用9号单开道岔。

地铁区间隧道结构设计计算书

地下工程课程设计 《地铁区间隧道结构设计计算书》

目录 一、设计任务 (3) 1、1工程地质条件 (3) 1、2其他条件 (3) 二、设计过程 (5) 2.1 根据给定的隧道或车站埋深判断结构深、浅埋； (5) 2.2 计算作用在结构上的荷载； (5) 2.3 进行荷载组合 (8) 2.4 绘出结构受力图 (10) 2.5 利用midas gts程序计算结构内力 (10) 附录： (15)

地铁区间隧道结构设计计算书 一、设计任务 对某区间隧道进行结构检算，求出荷载大小及分布，画出荷载分布图，同时利用软内力。具体设计基本资料如下： 1、1工程地质条件 工程地质条件 线路垂直于永定河冲、洪积扇的轴部，第四纪地层沉积韵律明显，地层由上到下依次为：杂填土、粉土、细砂、圆砾土、粉质粘土、卵石土。其主要物理力学指标如表1。 1、2其他条件 其他条件 地下水位在地面以下5m处；隧道顶部埋深6m；采用暗挖法施工。隧道段面为圆形盾构断面。断面图如下：

二、设计过程 2.1 根据给定的隧道或车站埋深判断结构深、浅埋； 可以采用《铁路隧道设计规范》推荐的方法，即有 上式中s为围岩的级别；B为洞室的跨度；i为B每增加1m时的围岩压力增减率。 由于隧道拱顶埋深6m，位于杂填土、粉土层、细砂层中，根据《地铁设计规范》10.1.2可知 “暗挖结构的围岩分级按现行《铁路隧道设计规范》确定”。 围岩为Ⅵ级围岩。则有 因为埋深，可知该隧道为极浅埋。 2.2 计算作用在结构上的荷载；

1 永久荷载 A 顶板上永久荷载 a. 顶板（盾构上部管片）自重 b. 地层竖向土压力 由于拱顶埋深6 m，则顶上土层有杂填土、粉土，且地下水埋深5m，应考虑土层压力和地下水压力的影响。（粉土使用水土合算） B 底板上永久荷载 a. 底板自重 b. 水压力（向上）： C 侧墙上永久荷载 地层侧向压力按主动土压力的方法计算，由于埋深在地下水位以下，需考虑地下水的影响。(分图层水土合算，砂土层按水土分算) a. 侧墙自重 b. 对于隧道侧墙上部土压力： 用朗肯主动土压力方法计算

(完整word版)2014年土木工程专业(地铁车站)毕业设计任务书

土木工程专业 城市地下空间工程方向毕业设计任务书 中南林业科技大学土木工程与力学学院 二0一四年三月

××地铁车站初步设计 一、毕业设计目的 毕业设计是按教学计划完成理论教学和相关实践教学之后的综合性教学，是对专业方向教学的继续深化和拓宽，是培养学生工程实践能力的重要教学阶段，其目的在于全面培养、训练学生运用已学的专业基本理论、基本知识、基本技能，进行本专业工程设计或科学研究的综合素质。 二、毕业设计基本要求 1、按设计课题的要求，独立完成设计任务，做出不同的设计方案，交出各自的成果。 2、认真设计、准确计算、细致绘图、文字表达确切流畅。 3、树立科学态度，注重钻研精神、独立工作能力的培养。 4、严格按照有关文件要求进行毕业设计管理，努力提高毕业设计质量。 5、图纸绘制要求：全部采用A3图纸(可加长)；计算机出图必须有3张；图纸布局要协调，要紧凑而不拥挤；线条粗细要正确，位置要准确； 6、注重资料的收集、分析和整理工作，设计完成后，设计成果应按如下要求装订成册：（1）《毕业设计计算书》A4一份；（2）《毕业设计图纸》A4一份。 7、图纸装订顺序：封面，目录，设计总说明，设计图纸、表格。 8、设计计算书装订顺序：封面、目录、中英文摘要、设计总说明、设计计算的全部内容、致谢（300字左右）。 三、设计任务与要求 （一）、设计资料 1、车站地质勘察报告 2、预测客流(见附表) 3、车辆外形尺寸：A型车或B型车。 4、车辆编组：设计时采用远期列车6辆编组。 5、防水等级：一级；二次衬砌混凝土抗渗等级不小于S6。 6、主要技术标准：执行《地铁设计规范》（GB50157-2003）的有关技术标

地铁区间隧道结构设计

地铁区间隧道结构设计 前言 一. 地下铁道的基本功能及特点 地下铁道（metro subway）是指，在大城市下的地下修筑隧道、铺设轨道，以电动快速列车运送大量乘客的公共交通体系，简称地铁。在城市郊区，地铁线路可延伸至地面或高架桥上。地铁运输几乎不占街道面积，不干扰地面交通，有些国家称它为“街外运输”，或称为“有轨公共交通线”（mass transit railway）。它是解决城市交通拥挤问题，并能大量快速、安全运送旅客的一种现代化交通工具。 随着国民经济的发展，城市人口的大量增加，机动车和非机动车数量迅速增长，市区的客运交通流量猛增，城市规模随之不断扩大，这样就使城市中空气污染、噪音、交通拥挤等影响城市居民生活的因素逐渐突出，于是居民区就需要向城市郊区扩展。在上下班时和节假日，城市交通更显得拥挤混乱。原有的城市道路面积和城市面积的比例（道路率）是受城市发展历史制约等，一般不容易改变，想通过拆迁改造城市交通状况是极其困难的，甚至是不可实现的。如上海市人均道路面积仅为2.2m2，要增加道路面积非常困难。因此，许多干道的交通堵塞状况日益严重。目前很多城市道路交通的平均车速已下降至10km/h以下，很多路口交通负荷度已经很饱和。根据国内、外的经验，建设大容量快速轨道交通包括地铁和轻轨运输是缓解交通紧张状况的有效途径。尤其是在市内，建设地铁，向地下发展是今后城市发展的一种趋势。 地下铁道在城市客运交通中的主要作用有以下几个方面： 1.能满足大客运量的需要。一条低铁道单方向每小时的运送能力可达4～6万人次，为公共汽车的6倍至8倍，为轻轨交通的2倍多。完善的地下铁道系统会成为城市公共交通系统的骨干，可担负起城市客客运量的一般左右（实例见下表）

隧道设计衬砌计算实例讲解(结构力学方法)

隧道设计衬砌计算范例(结构力学方法) 1.1工程概况 川藏公路二郎山隧道位于四川省雅安天全县与甘孜泸定县交界的二郎山地段, 东距成都约260km , 西至康定约97 km , 这里山势险峻雄伟, 地质条件复杂, 气候环境恶劣, 自然灾害频繁, 原有公路坡陡弯急, 交通事故不断, 使其成为千里川藏线上的第一个咽喉险道, 严重影响了川藏线的运输能力, 制约了川藏少数民族地区的经济发展。 二郎山隧道工程自天全县龙胆溪川藏公路K2734+ 560 (K256+ 560)处回头, 沿龙胆溪两侧缓坡展线进洞, 穿越二郎山北支山脉——干海子山, 于泸定县别托村和平沟左岸出洞, 跨和平沟经别托村展线至K2768+ 600 (K265+ 216) 与原川藏公路相接, 总长8166km , 其中二郎山隧道长4176 m , 别托隧道长104 m ,改建后可缩短运营里程2514 km , 使该路段公路达到三级公路标准, 满足了川藏线二郎山段的全天候行车。 1.2工程地质条件 1.2.1 地形地貌 二郎山段山高坡陡,地形险要,在地貌上位于四川盆地向青藏高原过渡的盆地边缘山区分水岭地带,隶属于龙门山深切割高中地区。隧道中部地势较高。隧址区地形地貌与地层岩性及构造条件密切相关。由于区内地层为软硬相间的层状地层,构造为西倾的单斜构造,故地形呈现东陡西缓的单面山特征。隧道轴线穿越部位,山体浑厚,东西两侧发育的沟谷多受构造裂隙展布方向的控制。主沟龙胆溪、和平沟与支沟构成羽状或树枝状,横断面呈对称状和非对称状的“v ”型沟谷,纵坡顺直比降大,局部受岩性构造影响,形成陡崖跌水。 1.2.2 水文气象 二郎山位于四川盆地亚热带季风湿润气候区与青藏高原大陆性干冷气候区的交接地带。由于山系屏障,二郎山东西两侧气候有显著差异。东坡潮湿多雨,西坡干燥多风,故有“康风雅雨”之称。全年分早季和雨季。夏、秋两季受东进的太平洋季风和南来的印度洋季风的控制,降雨量特别集中；冬春季节,则受青藏高原寒冷气候影响,多风少雨,气候严寒。

ansys课程设计-地铁车站主体结构设计

目录 课程设计任务书 ................................................................................................................ - 1 - GUI方式 ............................................................................................................................... - 3 - 一、打开ANSYS........................................................................................................... - 3 - 二、建立模型.............................................................................................................. - 3 - 1、定义单元类型.................................................................................................. - 3 - 2、定义单元实常数.............................................................................................. - 3 - 3、定义材料特性.................................................................................................. - 3 - 4、定义截面.......................................................................................................... - 3 - 5、建立几何模型.................................................................................................. - 3 - 6、划分网格.......................................................................................................... - 4 - 7、建立弹簧单元.................................................................................................. - 4 - 三、加载求解.............................................................................................................. - 5 - 1、施加位移约束.................................................................................................. - 5 - 2、施加荷载.......................................................................................................... - 6 - （1）计算结构所受荷载................................................................................ - 6 - （2）施加结构所受荷载................................................................................ - 6 - （3）施加重力场............................................................................................ - 7 - 3、求解.................................................................................................................. - 8 - 四、查看计算结果...................................................................................................... - 8 - 1、添加单元表...................................................................................................... - 8 - 2、查看变形图...................................................................................................... - 8 - 3、查看各内力图.................................................................................................. - 9 - 4、查看内力列表.................................................................................................. - 9 - 单元内力表........................................................................................................................ - 11 - APDL方式......................................................................................................................... - 17 -

荷载与结构设计方法名词解释

1.作用：能使结构产生效应(内力、应力、位移、应变等)的各 种因素总称为作用。 2.地震烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强弱程度。 3.承载能力极限状态：结构或构件达到最大承载力或不适于继 续承载的变形,这种状态称为承载能力极限状态。 4.单质点体系：当结构的质量相对集中在某一确定位置，可将 结构处理成单质点体系进行地震反映分析。 5.基本风压：基本风压是根据全国各气象站50年来的最大风 速记录，按基本风压的标准要求，将不同高度的年最大风速统一换算成离地面10m的最大风速按风压公式计算得的风压。 6.结构可靠度：结构可靠性的概率量度。结构在规定时间内， 在规定条件下，完成预定功能的概率。 7.荷载代表值：设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值。 8.基本雪压：当地空旷平坦地面上根据气象记录经统计得到的 在结构使用期间可能出现的最大雪压。 9.路面活荷载：路面活荷载指房屋中生活或工作的人群、家具、 用品、设备等产生的重力荷载。 10.土的侧压力：是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对 墙背产生的土压力。 11.静水压力：静水压力指静止的液体对其接触面产生的压 力。

12.混凝土徐变：混凝土在长期外力作用下产生随时间而增长 的变形。 13.混凝土收缩：混凝土在空气中结硬时其体积会缩小，这种 现象叫混凝土收缩。 14.荷载标准值：是荷载的基本代表值，其他代表值可以在标 准值的基础上换算来。它是设计基准期内最大荷载统计分布的特征值，是建筑结构在正常情况下，比较有可能出现的最大荷载值。 15.荷载准永久值：结构上经常作用的可变荷载，在设计基准 期内有较长的持续时间，对结构的影响类似于永久荷载。 16.结构抗力：结构承受外加作用的能力。 17.可靠：结构若同时满足安全性、适用性、耐久性要求，则 称结构可靠。 18.超越概率：在一定地区和时间范围内，超过某一烈度值的 烈度占该时间段内所有烈度的百分比。 19.震级：衡量一次地震规模大小的数量等级。是地震本身强 弱程度的等级，震级的大小表示地震中释放能量的多少。 20.雷诺数: 惯性力与粘性力的比。 21.脉动风: 周期小于10min的风，它的强度较大，且有随机 性，周期与结构的自振周期较接近，产生动力效应，引起顺风向风振。 22.平均风: 周期大于10min的风，长周期风，该类风周期相

地铁车站和区间隧道的设计和选型

一、地铁车站的建筑设计 1地铁车站的分类 1.1 按照车站埋深分：浅埋车站、深埋车站 1.2 按照车站运营性质分：中间站、区域站、换乘站、枢纽站、联运站、终点站 1.3 按照车站结构断面形式分：矩形断面、拱形断面、圆形断面、其他 1.4 按车站站台形式分：岛式、侧式、岛侧混合式 2 地铁车站建筑及平面布局 2.1 地铁车站的组成 地铁车站由车站主体（站台、站厅、生产、生活用房）、出入口及通道、通风道及地面通风厅等三大部分组成。 车站建筑又可概括为以下部分组成：乘客使用空间、运营管理用房、技术设备用房、辅助用房。 2.2车站总体平面布置 按照以下流程确定：前期工作（设计资料的收集、现场调查、构思），确定车站中心位置及方向，选定车站类型，合理布置车站出入口、通道、通风道与地面通风厅。 3 车站建筑设计 3.1 车站设计 3.1.1 设计原则 （1）根据车站规模、类型及平面布置，合理组织人流路线，划分功能分区。 （2）车站一般宜设在直线上。 （3）车站公用区间划分为付费区和非付费区。 （4）隔、吸声措施。 （5）无障碍通行。 3.1.2 平剖面设计 （1）车站规模确定。确定车站外形尺寸大小、层数和站房面积，确定车站规模大小。 （2）车站功能分析。确定车站乘客流线、工作人员流线、设备工艺流线等，以便于合理进行车站平剖面布置。

（3）站厅设计。主要解决客流出入的通道口、售票、进出站检票、付费区与非付费区的分隔、站厅与站台的上下楼梯与自动楼梯的位置等。 （4）站台设计。确定站台形式、站台层的有效长度、宽度和站台高度，然后进行站台层公共区（上、下车与候车区及疏散通路）的设计。 （5）主要房间布置。包括变电所、环控用房、主副值班室、车站控制室、站长室等，一般设置在站厅和站台层的两端。 （6）车站主要设施布置。包括楼梯、自动扶梯、电梯、售检票设施等的布置和各部位通过能力的设计，按照有关规范执行。 3.1.3 消防、安全与疏散 主要考虑建筑防火与防水淹问题。 3.2 车站出入口及出入口通道 3.2.1 普通出入口的设计 （1）出入口数量的确定。一般情况，浅埋地下车站的出入口不少于4个，深埋车站不少于2个。 （2）主要尺寸的确定。出入口的宽度总和应大于该站远期预测超高峰小时客流量所需的总和，可按照公式计算。 3.2.2 出入口通道 包括出入口通道宽度的设计、埋深、楼梯踏步和自动扶梯的设置等，出入口通道地面坡度等。 3.3 车站通风道 3.3.1 车站通风道 确定地铁车站内的通风方式、环控设备的布置等来确定车站内通风道的布置。 3.3.2 地面通风亭 根据风量及风口数量确定通风亭的大小，根据实际环境和设备的条件确定通风亭的位置。 3.4 残废人设施 考虑残废人专用电梯和站内盲道的设置。

城市地铁区间隧道施工中问题及解决办法

城市地铁区间隧道施工中问题及解决办法 【摘要】城市地下空间的利用已经越来越重要，地下空间已被确定为重要的自然资源。开发地下空间，充分利用好城市地下空间的资源，它可以更加有效的解决城市发展与土地资源的紧张状况，极大提高土地利用效率。对于从事地下空间工程的施工人员，，能够迅速掌握地下空间施工技术，并将这些新的技术和相关专业知识，运用到具体的实践当中去，将对该产业产生推波助澜的作用。对于地下空间施工，要有认真、细致严谨的工作态度，严把质量关。 【关键词】地铁区间隧道；施工问题；解决办法 1地铁区间隧道结构 地铁线路在城市中心区通常设在地下，在其他地区，条件许可时可设在高架桥和地面上。地铁的地下线路通常铺设在地下的隧道当中，在连接两个地下铁道的车站之间的区间隧道中，区间隧道的走向和埋深，受工程地质和水文地质条件，地面和地下环境影响，施工方法等因素制约，直接关系到造价的高低和施工的难易。 由于施工方法不同，地铁区间隧道的断面形式，结构支护衬砌类型，适用范围各异。施工方法大致分为：明挖法、矿山法、盾构法、顶管法、沉管法等等，按断面形式又分为：矩形和直墙拱形，拱形、直墙拱形和圆形，圆形，圆形或矩形，矩形，圆形、直墙拱形、矩形。 2区间隧道施工中的问题及解决办法 2.1纵坡和平竖曲线 隧道内曲线最小坡度不宜小于3‰，困难地段，可设在2‰或不大于5‰。的坡道上。两相邻坡段的坡度代数差等于或大于2‰时，应设竖曲线连接，竖曲线的曲线半径一般情况5000m。困难情况下3000m。圆形隧道纵向排水坡度为3‰-5‰。若有特殊要求，可减小到2‰-3‰。隧道平面轴线尽可能选用直线。地铁等大直径的区间隧道（直径大于6m）曲率半径不宜小于300m。 2.2衬砌形式 隧道衬砌分为单层和双层装配式衬砌，一般情况下，在含地下水丰富的软土地层内的隧道，大都选用双层衬砌，即在隧道衬砌的内侧再附加厚250-300mm 的现浇钢筋混凝土内衬，主要解决隧道防水和金属连接件防腐蚀间题，也能使隧道内壁光洁，减少空气流动阻力。 衬砌环宽应与衬砌拼装方式，盾构千斤顶行程相适应。尽可能取宽一些，常用的为750-1000mm，地铁区间隧道环宽一般取1000mm。在曲线段应考虑

结构设计方法

第3章结构设计方法3?1为什么需要合适的结构设计方法

1、经典力学与实际工程之间的差异性 2、材料、荷载的无法精确确定，具有离散性 概率统计方法

3.2结构设计的要求与可靠性结构的功能要求 1?安全性。 2?适用性。 4?经济性。

3.2结构设计的要求与可靠性 结构的可靠性(reliability):在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。 规定的时间------ 设计使用年限(注意与 设计基准期的区别) 规定的条件------ 正常设计、正常施工、 正常使用和维护，不考虑人为错误或失误的情形

3?3结构的极限状态 结构能够满足功能要求而良好地工作■称 为结构"可靠"或"有效"。反之则结构 "不可靠"或"失效"。区分结构工作状 态的可靠与失效的标志是“极限状态”(limit state )。极限状态是结构或构件能 够满足设计规定的某一功能要求的临界状态，超过这一界限，结构或构件就不再能 满足设计规定的该项功能要求，而进入失

3?3结构的极限状态 效状态。 1、承载能力极限状态 (a )走义: 结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形状态主要 考虑结构安全性功能。 (b)标志： (1 )整个结构或其中的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆.过大的滑移)； (2 )结构构件或连接圉材料强度被超过而破坏或圉过度的塑性变形而 不适用于继续承载(如受弯构件中的少筋梁)； (3 )结构转变为机动体系(如超静是结构由于某些截面的屈服，使结构成 为几何可变体系)； (4 )结构或构件丧失稳定(如细长柱达到临界荷载发生压屈)。 (5 )地基丧失承载力(如地基稳定性不够)

明挖地铁车站结构设计

关于明挖地铁车站结构设计中若干问题的探讨摘要：随着中国经济持续快速发展和城市化水平的提高，我国城市地铁的建设正大规模地开展。本文以明挖法地铁车站框架结构为研究对象，简述地铁车站结构设计及构造中存在的一些值得商榷的地方，以供同行参考，进行设计优化。 引言 为解决城市交通拥堵问题，修建具有超强运力的地铁与轻轨已逐渐成为大城市的首选手段。目前国内绝大多数直辖市及省会城市已经部分建成或正在修建地铁。地铁在城市中的经济效益与社会效益也是有目共睹的。但是对于以地下工程为主的地铁结构，在结构设计中由于岩土性质的复杂性、设计理论的局限性，使地铁结构设计及构造中存在的一些值得商榷的地方，需要我们在实践中不断的探索、求解，不断优化地铁设计。 一、地震作用对地铁整体现浇框架结构的影响 1.侧墙大开洞对抗震设计的影响 标准的两层地下车站结构型式一般为单柱双跨或双轴三跨两层整体现浇砼框架结构，结构刚度分布均匀、对称。但在车站主体结构与出入口、风亭以及大外挂物业用房相接处，侧墙必须大开洞。大开洞严重削弱了结构侧向刚度，且造成结构两侧刚度不对称，对结构抗震产生不利影响，结构设计时此影响应予以考虑。 2.结构中柱设计对抗震设计的影响 车站结构中的中柱在抗震设计中基本是一种脆性破坏，是框架结

构中受力最薄弱的部位，和首先遭到破坏的构件。因此，提高地下框架抗震性能的最有效的方法是改善中柱的受力性能和受力特征。目前，中柱基本采用的是普通钢筋砼柱，砼强度较高，轴压比偏大，对抗震不利。故中柱应尽量采用塑性性能良好的钢管砼柱。 二、侧向水土压力的不确定性对结构设计的影响问题 1.对中板配筋设计的影响 各层板在侧向水土压力和竖向荷载的共同作用下，实际上处于偏压受力的状态。但是，由于侧向水土压力计算理论上的缺陷以及水压力的多变性，目前各层板的配筋大多按纯弯构件计算，按偏压进行验算，所得结果是偏于安全的。笔者参与的多条地铁线路设计总体技术要求，均有此规定。一般情况下，按上述方法设计时，偏压验算都能满足，因此，设计人员往往不进行偏压验算。但是，在板的轴向压力很大的时候，属小偏压构件，如仍按纯弯构件进行配筋计算，受力上偏于不安全。在这种情况下，应按偏压构件设计，按纯弯构件验算，以保证结构安全。 2.对车站侧墙设计的影响 水位的变化对侧墙剪力的大小影响很大，当水位取至抗浮设计水位时，由于底板所受水浮力很大，向上凸起，侧墙向外侧鼓出，导致侧墙外侧土体产生被动土压力，侧墙剪力最大。以一般两层站为例，侧墙在与底板的节点处，剪力可以达到800kN以上，大于不配箍墙（板）构件抗剪承载力。可见，侧向水土压力的取值，对侧墙的剪力设计值影响很大。

地铁区间隧道常见结构的设计

地铁区间隧道常见结构的设计 【摘要】结合深圳地铁2号线工程实例,介绍地铁区间隧道常见结构型式的设计,以用于指导建设实践。 【关键词】地铁;区间隧道;结构设计 地铁区间隧道目前主要的设计方案有暗挖马蹄形断面隧道、圆形盾构断面隧道、明挖矩形断面隧道。每种型式各有优缺点,在设计中需根据不同的地质条件、线路埋深和周边环境加以选择。 1、设计结构型式的选择 1.1 明挖矩形结构经过多年的发展,明挖法施工工艺成熟,方法简单、可靠,施工风险小,容易控制;工程进度快,根据需要可以分段同时作业;浅埋时造价及运营费用低;对地质条件要求不高;防水处理容易。但施工对城市地面交通和居民的正常生活也有一定影响,在施工期间对周边环境有一定的破坏;在明挖影响范围的地下管线需拆迁;需较大的施工场地。对于跨度大、埋深浅、地质条件差且地面环境允许,有施工场地的区间段,应优先考虑使用,以减少施工的风险和减少工程造价。 1.2矿山法马蹄形结构 1.2.1矿山法优缺点分析地铁区间隧道采用矿山法施工,是为适应城市浅埋隧道的需要而发展起来的施工方法,也称浅埋暗挖法。在我国地铁区间隧道建设中已广泛采用。它是采用信息化设计和施工,可以根据施工监测的信息反馈来验证或修改设计和施工工艺,具有适应城市地下工程周围环境复杂、地质条件较差、埋深浅、地面沉降控制严格及结构防水要求高等特点。矿山法施工除在施工竖井或洞口位置需占有一定的施工场地外,对地面交通、管线等干扰较少,对周边环境影响较小;废弃土石方量少;对不同的地质情况及周边环境采用不同的工程措施及施工方法,针对性强;对软硬不均地层,可以采用不同的开挖方式进行处理,处理方便容易。矿山法也有自身的弱点:在施工中容易引起地下水流失,从而引起地面沉降或隆起,在重要管线和房屋周边需采取切实可行的保护措施;在施工中处理不当,容易引起地面坍塌,从而造成对周边环境的影响和引发事故。在施工过程中需严格按施工工艺和要求进行施工,并加强施工中的监控量测工作。跨度大时,需分多步进行开挖施工,工序之间干扰大,施工组织麻烦,施工中存在一定的风险。在设计及施工过程中,需要充分论证和考虑隧道周边的环境和工程及水文地质条件,采用合理的工程措施和施工工艺之后,以上弱点才可以弱化并避免的。因此采用矿山法设计和施工时,必须从隧道施工方法、施工程序、辅助工法的采用等方面进行认真研究。 1.2.2计算简图采用荷载-结构模型平面杆系有限单元法。选取地质条件最差、最不利典型横断面进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算。计算简图和计算结果见图1~图3。 1.3盾构法圆形结构 1.3.1盾构法优缺点盾构法施工不仅施工进度快,而且无噪音,无振动,对地面交通及沿线建筑物、地下管线和居民生活等影响较少。由于管片采用高精度预制构件,机械化拼装,因而质量易于控制。地铁工程建设经验表明,由于采用高精度管片及复合防水封垫,单层钢筋混凝土管片组成的隧道衬砌可取得良好的防水效果,不需要修筑内衬结构。盾构技术的发展,尤其是泥水式、复合式土压平衡式盾构的开发,使之在含水砂层以及砂质黏性土层等地层中进行开挖成为可能,所以当工程地质和水文地质条件以及周围环境情况等难以用矿山法和明挖法施工时,盾构法是较好的选择。而且采用盾构法施工下穿房屋筏板基础时,能较有效控制地面沉降,减少对房屋的破坏。因此,地铁区间隧道采用盾构技术已成为发展的必然趋势。采用盾构法较矿山法施工有施工风险相对较小、对环境的影响较小、工程投资较省等优点。盾构法施工也有一定的弱点。盾构机在匀质地层中施工是顺利的,但是地层软硬不均,尤其是在软

衬砌结构设计方法

p 隧道衬砌结构设计 一、隧道结构计算模型 1.荷载结构模型（结构力学模型）：松弛荷载理论 以支护结构为承载体，围岩对支护结构的作用只是作用在结构上的荷载（包括主动的围岩压力和被动的弹性抗力）。一般用结构力学方法对支护结构进行计算。隧道支护结构与围岩的相互作用通过弹性抗力来体现。 2.地层结构模型（现代岩体力学模型）：岩承理论 将支护结构与围岩视为一体，作为共同承受荷载的隧道结构体系。模型中围岩是直接承载单元，支护结构只是用来约束和限制围岩的变形，是反映现代支护原理的计算方法。 二、隧道衬砌结构设计方法 1.结构力学法（弹性理论） 结构力学法，也就是荷载-结构模式的分析方法。这里的结构是指衬砌结构，荷载主要是指开挖洞室后由松动岩土的自重所产生的地层压力。一般把隧道支护结构在力学上和构造上作为拱形结构来处理，这个思想是从地面结构引申出来的。 拱形结构概念以下述假定为基础：被砌筑的衬砌视为结构的主体，围岩（或其一部分）只是被视为荷载，从本质上说这是与隧道工程的本质相矛盾的。只要施工没有满足下述条件：制止松弛和由此产生的松弛压力；结构和围岩之间有效的、长期的紧密接触。隧道结构就只能是个拱，而按拱形结构进行设计计算。 荷载-结构模型在荷载处理上大致经历了三个阶段：1主动荷载模式；2主动荷载+被动荷载模式；3实际荷载模式。多数情况下采用第二种模式。第二种模式考虑了结构和围岩之间的相互作用，即围岩对结构的约束作用——围岩抗力，局部体现了隧道作为地下结构的受力特点。因此，它是第一种模式的进一步发展。为了保证围岩约束抗力的存在，就必须保证结构与围岩之间的紧密接触。在此，把围岩对结构形变的约束所产生的反作用谓之抗力，而且把它视为线弹性的，Ky σ=（K ——弹性抗力系数；y ——接触点的径向位移）。实际上，在荷载作用下地基的变形是一个弹塑性过程。现在计算方法是把荷载分为被动的弹性抗力与主动的侧压力。 其计算结果最终归结为验证安全系数是否满足设计要求。 2.岩体力学法（弹塑性理论） 岩体力学法以弹塑性理论为依据。 ①收敛约束法（特征曲线法） 特征曲线法的基本原理是利用围岩特征曲线和支护结构特 征曲线交会的方法来决定支护体系的最佳平衡条件（右图）。 破坏准则：由本构方程决定，通常情况下采用摩尔-库伦破坏准则。 围岩特征曲线：受围岩性质（瞬时的及长期的）、围岩构造、施工

结构设计基本步骤方法及相关概念(精)

结构设计基本步骤、方法及相关概念 PKPMCAD 邹军 一、常用规范 建筑结构荷载规范 混凝土设计规范 建筑抗震设计规范 建筑地基设计规范 高层建筑混凝土结构技术规程 岩土工程勘察规范 二、基本资料及信息 1．建筑需求：建筑外观、平面布局及使用功能要求，建筑重要性。需要相应阶段的建筑图纸、审批文件。 2．使用荷载：一般民用建筑可查看可在规范，普通住宅、办公室为2.0kN/m2,阳台2.5kN/m2；电梯机房等效8kN/m2；消防车等效20kN/m2。 工业厂房需要业主提供文件，指定使用荷载。 3．风信息：（荷载规范、高规） a.基本风压：一般用50年一遇，深圳为0.75kN/㎡,对应风速约120公里 /小时；高度大于60米的结构，承载力计算用100年一遇的 风压，深圳为0.90 kN/㎡） b.地面粗糙度：一般城市市区可选C c.体型系数：一般建筑取1.3

d.基本周期：简单估算（0.1x楼层数），用于计算风振 e.其他相关概念： Wk=βzμsμzW0 用于主要承重结构 Wk=βgzμsμzW0 用于围护结构 风压高度变化系数， 风振系数（基本自振周期大于0.25s，高度大于30m且高宽 比大于1.5的房屋，考虑顺风向风振系数；横向 风软件没有考虑） 阵风系数：计算围护结构风荷载 群体效应：群集的高层建筑，相互间距较近时，风力相互 干扰，体型系数应增大。 4．地震信息：（抗震规范、高规） a.设防烈度：按设计基本地震加速度值划分，分为6度（0.05g）、7 度（0.10g）、7度（0.15g）、8度（0.20g）、8度（0.30g）、 9度（0.40g），具体取值由政府规定(可查抗规附表)，。 深圳为7度（0.1g） b.设计地震分组：按震中的近、远划分，分为第1组、第2组、第3组。 深圳为第1组 c.场地土类别：按土层等效剪切波速和土层厚度划分，分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ四类，大部分为Ⅱ类。由地质勘探部门提供。可以理 解为Ⅰ类场地土最结实，Ⅳ最差。 d.其他抗震相关概念： 抗震设防三水准：小震不坏、中震可修、大震不倒。

地铁区间隧道常见结构的设计

地铁区间隧道常见结构的设计 发表时间：2019-05-23T15:44:59.187Z 来源：《基层建设》2019年第4期作者：宋涛 [导读] 摘要：在这个社会经济发展较快的时代中，不断推动了我国城市化发展的进程，同时在在一定程度上增加了城市交通的压力，因此我们逐渐扩大了城市交通的基本建设，为人们日常生活和工作出行提供方便。 身份证号码：1201011990****4031 摘要：在这个社会经济发展较快的时代中，不断推动了我国城市化发展的进程，同时在在一定程度上增加了城市交通的压力，因此我们逐渐扩大了城市交通的基本建设，为人们日常生活和工作出行提供方便。其中为了更好的缓解城市交通的压力，轨道交通的发展就是最好的解决方式，因此越来越多的大小城市逐渐建设了轨道交通，从而能够有效的促进我国交通行业的发展。 关键词：地铁；区间；隧道；结构；设计 Abstract：in this era of rapid social and economic development, the continuous promotion of China's urbanization process, at the same time, to a certain extent, increased the pressure of urban transport, so we gradually expand the urban transport infrastructure, for People's Daily life and work travel to provide convenience. In order to better alleviate the pressure of urban traffic, the development of rail transit is the best solution, so more and more large and small cities gradually build rail transit, which can effectively promote the development of China's transport industry. Key words：subway; Interval; The tunnel; Structure; design 前言 随着我国社会经济的发展，人们的生活水平也逐渐提高，因此逐渐满足不了现代化城市交通事业的发展，为了保障交通事业的发展，越来越多的城市逐渐投入了轨道交通的建设，高科技的施工工艺和设备逐渐为地铁轨道交通建设提供很大的帮助，从而让我国轨道交通的发展逐渐走向成熟阶段。然而地铁建设设计方案通常都是根据实际的地形情况和线路的分布等采取科学合理的方案。 1 地铁区间隧道设计常见的结构形式 1.1明挖矩形结构形式 （1）明挖矩形结构形式的优点 其优点主要体现在以下几个方面：在我国地铁隧道交通不断发展过程中，最常见的隧道结构设计之一就是明挖施工工艺，这种施工工艺最大的优势就是操作相对简单便捷，并且安全系数也是相对较高，在很大程度上降低了施工风险，下面就详细的分析了几个优点的体现：第一，施工场地的实际情况为施工工艺提供了有效的依据，通常都是以分段形式为来进行施工的，这样在很大程度上节约了施工工期的时间；第二，在施工过程中使用浅埋施工方式，这样的工程造价成本非常低，在很大程度上降低了运营费用；第三，这种施工工艺对城市的地质条件要求不会太高，因此在地铁隧道交通建设中得到了广泛的应用。 （2）明挖矩形结构形式缺点 然而明挖矩形结构也会存在一定的缺点的，下面就对其缺点进行详细的分析，第一，施工工艺主要是在地表上工作的性质，这样会严重影响城市交通情况，如果要也夜晚工作势必会对人们日常生活有很大的影响，除此之外，还会对周围的环境有不同程度的破坏；第二，在施工工艺施工过程中可能会破坏掉原来地下埋下的管线，因此我们就需要更高的要求地表场地，从而来保障施工工艺顺利的展开。总而言之，施工工艺在地铁隧道建设中国，为了让施工风险有所降低，还要尽可能的降低施工成本，另外还要充分考虑到周围环境的保护问题。 1.2矿山马蹄形结构的设计方案 矿山马蹄形结构也是地铁区间隧道建设的主要结构之一，同时还叫浅埋暗挖法，顾名思义这种方法比较适合城市浅埋隧道的建设，它主要是根据实际施工检测的信息对其进行有效的反馈和修改的，从而说明了施工方法开始的主要前提就是信息化的设计，下面就详细的分析了这个施工方式的主要几个优势:第一，在比较复杂的工程环境中也是常常使用的，另外在地质条件较差的施工中也是可以使用的；第二，使用矿山马蹄形结构是有较高的防水要求，因此在艾贴区间隧道建设中的防水性能是相对较好的；第三，根据不同的实际地质条件，能够采取不同的方案进行有效的解决，因此使用的针对性是较强的，而且整个操作方式也是简单便捷。 尽管矿山马蹄形结构的优势还是比较显著，但是其中也存在一定的缺点，下面就对几个比较显著的缺点进行有效的分析：第一，在地铁区间隧道施工找那个很容易导致地下水流失，因此施工地面出现沉降或者塌陷的问题也是很容易出现的，所以我们在对地铁施工中的地下管线和周边环境进行有效的保护，减少不比要的损失。第二，如果在施工过程中没有按照相关的施工工序和施工要求进行操作，那么就很有可能引发坍塌而导致施工现场出现安全事故，对人们的周围的生活环境和人身及财产安全都有很大的威胁。由此说明了在地铁区间隧道施工过程中要严格按照是施工工艺来进行操作，并且加强对施工现场的监督和管理，然而如果在施工工序之间存在较大的干扰，那么就会增加一定的施工难度，从而也就增加了施工风险。 1.3盾构圆形结构的设计 盾构圆形结构的设计通常在地铁区间隧道建设中得到广泛的应用，主要是因为它的施工进度相对较快，而且没有震动和噪音，那么就会在很大程度上减小对周围施工环境的影响，并且对周围的居民日常的生活和工作的影响也不会太大。这种施工结构设计通常对预制构件的精度的要求相对较高，然而这种盾构法在较差的水纹条件以及工程地质条件中使用较为频繁，同时在盾构圆形结构建设使用中，其施工基础主要是以穿房屋筏板为主的，所以在很大程度上对周围地面的下沉情况进行了有效的控制，并且让工程造价有所降低，还降低了对周围环境的破坏情况，从而对施工质量和施工效率都有所提高。 盾构圆形结构与矿山马蹄形结构相比较，前者比较适合在均匀的地层中进行有效的施工，然而对于不均匀的地层软硬程度，就会严重影响盾构机的正常运行情况，当然也就会对施工准确度有很大的影响。在随机性分布和体积较小的情况影响下，对地质进行全面的勘测和分析都是很难实现的，所以，我们在地铁区间隧道建设中使用盾构圆形结构的时候，要是地质条件中存在有一定的提交较小的坚硬物质，那么就要选择其他比较适合的施工工艺进行施工，从而有效的避免损坏了盾构机，减少不比要的经济损失等。 2 结束语 综上所述，我国现代社会科技的发展逐渐蓬勃发展起来，因此一些大大小小的城市为了缓解城市交通的压力抓奸修建了地铁交通，其中地铁区间隧道的结构设计也逐渐走向成熟阶段，本文就详细的阐述了几种常见的地铁区间隧道的结构设计，分别是明挖矩形结构形式、