地铁车站结构设计基本参数

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一、结构拟定尺寸及基本参数

该项目结构覆土层为3m,结构形式为两层三跨闭合框架,框架柱距为８ｍ，站台层建

筑净高4．５m,站厅层建筑净高4.8ｍ。结构构件截面尺寸及主要材料强度如表1所示。车站典型横断面如下图所示(图１）:?

结构构件尺寸（ｍm)

砼强度等级钢筋牌号

主筋

箍筋

顶板

700

C40

HRB ４0０

HRB3３5

顶纵梁（b*h ）１000＊1900

中板４０0 中纵梁（ｂ＊h)

100０*１000

底板 8００底纵梁(b*ｈ)

1０00＊２000

侧墙 500 框架柱

8０0

图1 车站典型横表 1 主要结构构件尺

寸及材料强度等级

二、简化解析计算方法

取轴线方向1m长度闭合框架作为计算简图,柱作为只承受压力的二力杆，不考虑支护结构影响,竖向地基反力按照竖向静力平衡条件计算确定,不考虑周围土层介质的抗力,按荷载—结构法进行计算;柱截面设计时按照柱距设计和计算轴力综合确定。

工程地质

岩土分层及特性图2

主体结构计算图

土

层编号土层

名称

特征描述

深度

(ｍ)

标高

（m）

1杂填

土

主要路面及路基组成，

较密实,全场地分布,以

建筑垃圾及粘性土为

主的人工填土。

2．５-2.5

2素填

土

主要由黏性土组成,含

白灰渣及少量砖瓦碎

块，疏密不均。局部分

布。,属中压缩性土。,

具轻微湿陷性。

4.２－6．7

３新黄

土

褐黄色,大孔、虫孔发

育,见蜗牛壳碎片，坚

硬—可塑状态，以硬塑

状态为主。,属高压缩

性土。，具湿陷性。

3.8－１0.５

表2 岩土层分类及深

度

4古土

壤

红褐色,具针状孔隙，

含多量白色钙质条纹

及结核，团粒结构，底

部结核富集成30ｃm

左右硬层。可塑状

态。,属中压缩性土。

5.6-1

6.1

注:该项工程地下水位为-9．０0m。

土层物理、力学参数表岩

土分层岩土名

称

天然重

度

天

然

含

水

量

饱和

密度

孔隙

比

液

限

塑

限

液

性

指

数

塑

性

指

数

压缩

系数

压

缩

模

量

变

形

模

量

湿陷系

数

湿

陷

起

始

压

力

直剪

三轴剪切

排水)

快剪固快饱和快剪总应力

γｗρsrеWＬW P I L I p a1-2 Eｓ

1-2

Ｅ

ｓ2-3

Es3-4 Eｓ

４-5

Es5-

６

Ｅ0Psh

黏

聚

力

内

摩

擦

角

黏

聚

力

内

摩

擦

角

Ｃ

黏

聚

力

内

摩

擦

角

ｃ

黏

聚

力

内

摩

擦

角kN/m3

g/cm3

%%％

MPa-1 Ｍ

MＰ

ａ

Ｍ

MＰ

ＭP

ａ

kPa kPa °

kＰ

°kPa °kPa

1 杂填土

１

６．４

１

6.0

６.5

２

素填土１7.822.

１

1．9

４

０．

827

30.9 18.5 0.28

２.4

０.23 ８.5

0．0０

０.017

25 17.0 30

1８.

０

３

新黄土15.５

０.2

1.8３

1．0

．0

．6

0.1

７

12.4

０．

4.9 4.0

０.０

08~0.0

～

189

２

５

１9.

５

．0

２0 16.035

０

4 古土壤１8.9 26

．0

0．７

32.

２

．3

0.53

．9

0.3４ 5.5 7．8 ４.5 30

１

9.0

．0

5519

表2 各岩土层力学、物

岩土分层岩土名

称

土承载力特

征值

土承载力基

本值

土层地基基床系数渗透系数

静止侧压

力系数

土体与挡土

墙基地摩擦

系数

波速

土的泊松

比

土的可挖性

分级

水平垂直

剪切波

速

压缩波

速

fａk σ0k x k y K K０ f Ｖs V pν

kＰa ｋPa Ｍpａ／m Mpa/m m/d m/ｓｍ／s

1 杂填土10 5 0.75 155.4 559.7 Ⅱ

2 素填土１5 ２0 0．6５18６.８575.５Ⅱ

3 新黄土0.

4 0．3 20３.4 654.１0．2９Ⅱ

饱和软

黄土

９０９0 25 3５８0．5 0.２７273.2 723.8 ０.33 Ⅱ4 古土壤０.4５0.２７2７3.2 723.8 0.3１Ⅱ

表3 各岩土层力学、物

荷载及荷载效应组合

荷载类型

荷载名称荷载取值（K Ｎ

/m 2) 说明永久荷载

结构自重站台：

站厅:

覆土重

４9.9 １6．4*2．5＋１7.8*０.5

土压力

施工阶段: 主动土压力

被动土压力

使用阶段静止土压力:

水压力

水浮力

设备重量站台:８站厅：8

中板铺装层荷载 5 折算荷载<正常使用工况计＞

吊顶及设备管线荷载 2

折算荷载(0．6ＫＰａ+1.4KP ａ）＜正常使用工况

计>

可变荷载

基本可变荷载

地面车辆荷载及其动力作用２0

地面车辆荷载引起的侧向土压力

2０ξｋP （ξ静止侧压力系数）

人群荷载站台：４站台、楼板和楼梯等部位人群均布荷载取4.０KP ａ

站厅：4

地铁车辆荷载及其动力作用

按轴重20t 考虑

其他可变荷载

施工荷载一般施工荷载取5Kp ａ,盾构施工荷载按70Kpa 计,

其余按相关规定考虑偶然荷载

地震荷载

设防烈度8度、基本地震加速度０．20g ，特征周期

０.35s 。

人防荷载

按6级人防考虑

表4 荷载计算表

表5 荷载组合参数表

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）

联方凯威特型弦支穹顶结构预应力设定的探讨

联方凯威特型弦支穹顶结构预应力设定的探讨陈向荣，李小利，李海龙，刘伟（西安建筑科技大学土木工程学院，西安 710055） [摘要]本文在对比各种确定预应力方法的基础上，引入刚性索法。利用刚性索法对选定的模型进行预应力的设定，对比设定前后结构的力学性能的变化，并与单层网壳对比。研究结果证明了本文采用刚性索法设定预应力的有效性，同时也表明刚性索法能更好的贴合预应力的设定原则、达到预应力的设定目标。 [关键词]弦支穹顶结构；预应力设定；刚性索法 The discussion on the prestress set on the Lamella-Kiewit suspendome Chen Xiangrong，Li xiaoli，Li Hailong，Liu Wei （Department of Civil Engineering，Xi’an University of Architecture and Technology，Xi’an710055，China) Abstract: Based on the contrast of the prestress determined methods,puts forward the rigid cable https://www.360docs.net/doc/505129449.html,ing the rigid cable method setting prestress to the selected model, contrasts the structural changes of mechanical properties before and after the setting,and compare with the single-layer shells.The results show that the rigid cable method adopted in this paper to set the prestress is effective. And it also shows that the rigid cable method can better fit to the setting policy and also meet the prestress setting goals. Keywords:suspendome;prestress set;rigid cable method 0 引言预应力弦支穹顶结构是由上部单层球面网壳和下部张拉整体体系组合而形成的一种新型杂交空间结构体系。弦支穹顶结构之所以称为高效能的空间结构，是因为拉索和预应力的引入。弦支穹顶结构中的预应力，可以改善单层网壳的整体稳定性和局部稳定性，并能减小乃至消除弦支穹顶结构体系对周圈支座的水平推力，从而极大地增强结构的整体刚度，提高整体稳定性。但弦支穹顶结构最大的特点就是自平衡力系，在适当的预应力作用下结构能实现自平衡。并且索内的预应力的大小对结构位移、结构内力的分配具有显著的影响，所以弦支穹顶结构的技术关键是寻找索内应施加的合适预应力，过高的预应力产生的向上作用和向心水平作用无法与结构上的荷载作用相互抵消，对结构不利，还增加了施工难度；过低的预应力满足不了结构刚度要求。可见索的预应力大小之于弦支穹顶结构至关重要，但有关大跨度弦支穹顶结构预应力设定的研究，目前仍显不足。对于弦支穹顶结构而言，拉索预应力值的确定需要明确几点：不同形式的结构预应力的大小用什么方法确定比较合适，方法的可行性；确定预应力应该遵循什么样的原则即预应力多大时为适宜的标准；最后验证所求预应力的合理性。1 弦支穹顶结构的预应力设定原则预应力钢结构规程CECS 212 : 2006中的5.11.5的第三条款指出：确定弦支穹顶拉索中施加的预应力值，应以抵抗单层网壳的等效节点荷载和减小最外环杆件对支承结构的水平推力为原则。然后利用了几何法推导环索预应力取值的公式，之所以称之为几何法，是因为根据结构的几何关系：不同环索位置处撑杆的垂直向上的力与单层网壳上均布荷载产生的等效节点力相平衡的力学原理推导的。同时我们也知道弦支穹顶预应力的取值问题从本质上讲是预应力的优化问题，预应力优化最终想达到的目标：降低上部网壳结构内力峰值；减小结构对周边约束构件的径向反力；控制结构的变形等等。目前，弦支穹顶预应力的取值多以在长期荷载作用下使结构对周边构件的约束最小即以减小甚至消除弦支穹顶对支承体系的水平推力(即支座节点在索内预拉力及屋面荷载的共同作用下水平径向位移接近于零)为标准来确定环索的预应力。本文根据给定荷载作用下使预应力弦支穹顶支座径向位移接近于零或者为零、结构竖向变形小为原则，设定拉索预应力值的大小。 2 刚性索法设定预应力 2.1 分析模型对于张弦穹顶来讲，最基本的要求就是

地铁车站结构设计方法探讨

地铁车站结构设计方法探讨摘要：伴随着我国社会经济的快速发展，地面上的交通压力也逐渐得到社会各界的广泛重视，为了减轻地面交通状况，各大城市开始修建地铁，在地铁车站建造中，结构设计是一个主要的环节，对地铁的安全运转有着至关重要的影响。这篇文章论述了城市轨道交通中地铁车站的规划原则、规划思路，对地铁车站的规划提出了合理化的主张，对中国将来地铁工作的建造与开展，具有一定的参考价值。关键词：地铁车站；结构设计；设计方法引言在城市交通日渐拥堵的局势下，加速地铁建造的呼声越来越高涨。现在，地铁车站变成城市轨道交通的一个主要纽带，能够每天承载很多的乘客，一定程度上减轻了城市交通压力。本文主要谈谈地铁车站结构设计办法，以供同行参考。 1 地铁车站的设计原则车站是城市轨道交通路网中非常重要的建筑物，它是供旅客乘降、换乘和候车的场所，给旅客提供舒适清洁的环境以保证旅客安全、迅速地进出车站。车站应容纳主要的技术设备和运营管理系统，从而保证城市轨道交通的安全运行。地铁车站由站台层、站厅层、设备层以及出入口组成。地铁站台按照线路分布情况，又可分为岛式站台、侧式站台以及混合式站台。地铁车站里的辅助设备包括自动扶梯、直升电梯、卷帘门、防洪门、旅客引导、照明、售检票系统、车站设备自控系统等。关于地铁车站的设计应当从线路、车站建筑、车站结构、动力照明系统、车站通风与空调系统、给排水及消防系统以及区间的角度考虑其设计原则。 2 地铁车站结构设计方法 2.1功能设计关注人的行为及需求密集型流动是地铁车站、地铁站的基本特征，人们的行为也可分为两种，即通过或保留。主要行为是“通过”，“保留行为是短的”。所以，通过这个过程，人们期望通过路径应该是一个非阻塞的快速路径，尽可能避免“通过”和“保留”之间的相互影响。例如在站外的人需要从入口进去然后去售票进入的通道，这些环节过程并不困难，对于这部分的保留和聚集是最明显的，聚集的人群通过会有影响，所以设计的面积应尽可能满足宽敞的购票。若自动售票机设置在站在通道上，人群通过影响更大。因此，在车站设计时，应考虑足够的综合性，如香港地铁在墙上嵌入售票机可以很好的解决这个问题。可见深入了解人们的行为需要可以更好地组织和规划出站的流量、创新地铁站建设的设计。 2.2雨水系统设计要点将局部排水泵与集水井设置在车站风亭、出入口等敞开位置，主要用于收集废水、雨水及结构渗漏水。为保证集水井正常工作，设置两台排污泵，一台备用，当出现暴雨或结构大量渗漏水时，可以同时开启两台排污泵，将雨水提升至地面消能后，直接排入城市雨水管网，根据该市50年一遇特大暴雨强度计算露天出入口雨水排水量；（2）废水系统设计要点。将废水泵房设计在沿线路坡度的最低点，同样设有2台排污泵，平时一台备用，消防时同时开启，其中废水集水池容积≤最大一台排水泵20min的出水量。废水提升到地面后排入市政排水系统中，地下结构渗水量各地情况不同，根据实际情况设计。本地铁站渗水量按照0.5L/ （m2?d）标准进行计算；（3）污水系统设计要点。前文已经提到，站厅层设有一处工作人员卫生间，站台层设有一处污水泵房、一处公共卫生间，卫生间污水

(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

地铁车站主体结构设计

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 (3) 1.1 课程设计目的 (3)

1.2 设计规范及参考书 (3) 1.3 课程设计方案 (3) 1.4 课程设计的基本流程 (5) 第二章平面结构计算简图及荷载计算 (6) 2.1平面结构计算简图 (6) 2.2.荷载计算 (6) 2.3荷载组合 (7) 第三章结构内力计算 (11) 3.1建模与计算 (11) 本课程设计采用ANSYS进行建模与计算，结构模型如下图： (11) 3.2基本组合 (12) 3.2 标准组合 (16) 第四章结构（墙、板、柱）配筋计算 (21) 4.1 车站顶板上缘的配筋计算 (21) 4.2 负一层中柱配筋计算 (27) 4.3 顶纵梁上缘的配筋计算 (29) 4.4 顶纵梁上缘裂缝宽度验算 (31)

第一章课程设计任务概述 1.1 课程设计目的初步掌握地铁车站主体结构设计的基本流程；通过课程设计学习，熟悉地下工程“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、荷载分类及荷载的组合方式、弹性反力及其如何在计算中体现；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内力分布特点，并根据结构内力完成配筋工作。为毕业设计及今后的实际工作做理论和实践上的准备。 1.2 设计规范及参考书 1、《地铁设计规范》 2、《建筑结构荷载规范》 3、《混凝土结构设计规范》 4、《地下铁道》（高波主编，西南交通大学出版社） 5、《混凝土结构设计原理》教材 6、计算软件基本使用教程相关的参考书（推荐用ANSYS ） 1.3 课程设计方案 1.3.1方案概述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）尺寸固定为0.8m （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2/20m kN ，钢筋混凝土重度3/25m kN co =γ，中板人群与设备荷载分别取2/4m kN 、2/8m kN 。荷载组合按表1-3取用，基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

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 -

索穹顶和弦支穹顶结构在我国的应用

索穹顶和弦支穹顶结构在我国的应用摘要：本文主要就索穹顶结构和弦支穹顶结构体系的特点以及近几年在我国的工程应用进行了总结。关键字：预应力；空间钢结构；索穹顶；弦支穹顶；工程应用 Abstract: In this paper, a cable domes structure chord and structural system of the dome characteristics will be introduced and the engineering application in our country in recent years also be summarized. Key Word: prestressed; space steel structure; cable domes; string a dome; engineering application 1 引言随着我国大型场馆的大量建设，预应力钢结构技术得到了有力的推动和发展，然而相比于预应力网格和斜拉网格等结构形式，索穹顶结构和弦支穹顶结构近几年才在我国有了实际的工程应用，因此文本对索穹顶结构和弦支穹顶结构的特点及近几年在我国的工程实践进行了总结。 1 索穹顶结构索穹顶结构是由索穹顶结构主要由脊索、斜索、压杆和环索构成，是最近十几年发展起来的一种新型的空间结构形式。这种结构体系具有受力合理、自重轻、跨度大和结构形式美观、新颖等特点，是一种结构效率极高的全张力体系[2]，有着广阔应用和发展前景的大跨度空间结构形式，然而索穹顶在应用当中又有一系列的难题，主要是由于在施工和工作状态下索穹顶具有很强的非线性(特别是施工过程中)，这对结构分析设计及施工提出了很高的要求。国内目前在无锡新区科技交流中心和太原煤炭交易中心采用了索穹顶结构。国内第1个刚性屋面的索穹顶是于2009年完工的无锡新区科技交流中心索穹顶[2]，见图1所示，该索穹顶平面为圆形，直径24 m，矢高2.109 m，采用铝板结合的刚性屋面和三环Geiger 型索杆系，其中脊索和环索均连续贯通。太原煤炭交易中心是一个设点支承式玻璃的刚性屋面索穹顶[2]，见图2所示，于2011年1月完成索穹顶主体结构张拉，该索穹顶由三环Geiger 型索杆系和支承玻璃面板的次索网构成，跨度36 m，矢高1.636 m。这两个工程，所

地铁车站主体结构设计.docx

地铁车站主体结构设计（地下矩形框架结构）

目录第一章课程设计任务概述 (3) 1.1 课程设计目的 (3) 1.2 设计规范及参考书 (3) 1.3 课程设计方案 (4) 1.4 课程设计的基本流程 (5) 第二章平面结构计算简图及荷载计算 (6) 2.1平面结构计算简图 (6) 2.2.荷载计算 (7) 2.3荷载组合 (8) 第三章结构内力计算 (11) 3.1建模与计算 (11) 本课程设计采用ANSYS进行建模与计算，结构模型如下图： (11) 3.2基本组合 (12) 3.2 标准组合 (15) 第四章结构（墙、板、柱）配筋计算 (20) 4.1 车站顶板上缘的配筋计算 (20)

4.2 负一层中柱配筋计算 (26) 4.3 顶纵梁上缘的配筋计算 (28) 4.4 顶纵梁上缘裂缝宽度验算 (30) 第一章课程设计任务概述 1.1课程设计目的初步掌握地铁车站主体结构设计的基本流程；通过课程设计学习，熟悉地下工程“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、荷载分类及荷载的组合方式、弹性反力及其如何在计算中体现；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内力分布特点，并根据结构内力完成配筋工作。为毕业设计及今后的实际工作做理论和实践上的准备。 1.2设计规范及参考书 1、《地铁设计规范》 2、《建筑结构荷载规范》 3、《混凝土结构设计规范》 4、《地下铁道》（高波主编，西南交通大学出版社） 5、《混凝土结构设计原理》教材 6、计算软件基本使用教程相关的参考书（推荐用ANSYS）

(整理)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。

某框架结构办公楼建筑结构施工图识读与基本构件计算土木设计说明

学院毕业实训（设计）计算书题目：某框架结构办公楼建筑结构施工图识读及基本构件计算二级学院：建筑工程学院 2013年01月10日

2013 届建筑工程技术专业毕业设计某框架结构办公楼设计和计算任务书学院建筑工程学院二〇一二年十月某框架结构办公楼设计和计算任务书

一．目的要求要求掌握读图识图的基本原理、方法与步骤。主要目的是使学生全面巩固、掌握读图和识图的能力，不仅能读懂看懂，而且更能用已掌握的知识去解释、分析实际工程图纸，发挥出学生的主动积极性，培养学生的创新思维能力。通过一个实例工程的结构设计训练，要求学生初步掌握结构设计训练的一般原则、步骤和方法，能综合运用已学过的知识，培养综合分析问题、解决问题的能力，以及相应的设计训练技巧，同时还将培养设计训练工作中实事、严谨、准确的科学态度和工作作风。初步掌握多层建筑的结构选型、结构布置、结构设计及结构施工绘图的全过程，从而使学生学会具有一定的建筑结构的设计能力。二．设计和计算的容 1.概况本工程为某中等专业学校迁建工程之一的行政楼，建筑层数为四层，框架结构，整体现浇。总占地面积738.3m ，总建筑面积2941.2 m 2 。。建筑高度：17.55m ，局部楼梯间高20.55m 。建筑耐久年限为50年。工程耐火等级为二级。工程屋面防水等级：为Ⅱ级,砼雨蓬为Ⅲ级。工程设计标高室±0.000相当于黄海高程79.45m,室外高差0.45m 。建筑结构的安全等级为二级，地基基础设计等级为丙级。设计使用年限为 50年，耐火等级为三级。依据的岩土工程勘察报告，场地较为平整，自上而下，土层岩性依次为耕植土、粉质粘土、卵石、基岩。建筑场地等级为二级，基础持力层下无软弱夹层存在，场地稳定性较好。岩土工程勘察报告建议以卵石层位基础持力层。场地地下水类型简单，为第四系空隙性潜水。受大气降水及侧向渗流补给。地下水水位埋深在3.0～3.70米之间。本场地地下水对建筑材料无腐蚀性。三．结构说明工程设计墙、梁、板砼等级为C25，柱砼等级为C30，基础砼等级为C15，钢筋选用一级钢HPB300，二级钢筋HRB335。受力钢筋混凝土保护层厚度为：板15mm ，梁25mm ，基础梁40mm ，柱30mm ，屋面板：外侧20mm ，侧15mm 。箍筋必须为封闭式，非焊接箍筋的末端应做成135°弯钩，弯钩端头平直段长度不应小于5d 。砌体工程：本工程±0.000以下墙体采用水泥实心砖，砖强度等级不小于 Mu15.0，水泥砂浆强度等级M10。本工程±0.000以上墙体外墙采用KP1多孔，砖强度等级Mu10.0，用M7.5混合砂浆砌筑。墙采轻质墙体材料，要求容重不大于3/9m kN , 轻质隔墙做法及构造要求参照省建筑标准图集《MS 型煤渣混凝土空心砖结构构造》（2005浙G31）或行业及厂家相关标准。四．设计依据《建筑结构可靠度设计统一标准》 (GB50068-2001)

地铁车站结构设计原则

7.1 地下车站结构设计 1. 地下车站结构设计，应满足施工、运营、城市规划、防水、防迷流以及人防的有关要求。车站结构设计应符合强度、刚度、稳定性、耐久性、抗浮和裂缝开展宽度验算的要求。 2. 地下车站结构设计，必须以地质勘察资料为依据，并考虑不同施工方法对地质勘探的特殊要求，通过施工过程中对地质的直接观察或监控量测反馈进行验证，必要时应根据实际情况修改设计。 3. 地下车站结构设计的净空尺寸，应满足地铁建筑限界或其它使用及施工工艺的要求，并考虑施工误差、结构变形及后期沉降的影响。 4. 地下车站结构设计，应根据沿线不同地段的工程地质和水文地质条件及城市规划要求，结合周边既有建（购）筑物、地下管线以及道路交通状况等通过对其技术经济、环境影响和使用功能等方面的综合比较，合理的选择施工方法和结构型式。 5. 地下车站结构设计，应减少施工和建成后对环境造成不利的影响。 6. 地下车站结构设计，宜与车站周围规划中的相关建筑协调统一、同步规划，应考虑设计、施工方案的相互影响。 7. 地下车站结构设计，应根据该地区的地震设防烈度、场地条件、结构类型和隧道埋深等因素考虑地震的影响，进行抗震验算，并在结构设计时采取相应的构造措施，以提高结构的整体抗震能力。 8. 地下车站结构防水设计，应满足《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）的规定，遵循“防、排、堵、截相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理”的原则。 9. 地下车站结构设计，应采取防止杂散电流腐蚀的措施。钢结构及钢连接件，应按有关规范要求进行防锈蚀处理。 10. 地下车站结构的所有受力构件，应根据《建筑设计防火规范》（GBJ 16-87）修订本，1997年版，第2.0.1条和附录二“建筑构件的燃烧性能和耐火极限”的规定要求进行设计。 11. 地下车站结构设计，应根据地区城市规划的人防要求，严格按《人民防空工程设计规范》（GB 5 0225-95）的规定进行设计。 12. 地下车站结构设计，应结合支护结构特点、地质条件、周边既有建（购）筑物、地下管线以及道路状况，根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-89）及该地区基坑支护规范（规程）的规定，确定基坑安全等级，提出监测要求，有效控制地表沉降。必要时应采取预加固措施，以确保邻近建筑和重要地下管线的正常使用。 13. 地下车站结构设计，可视其使用条件和荷载特性等情况，选用与其特点相近的现行相关结构设计规范进行设计。

苏州市轨道交通4号线地铁站建设结构设计说明

苏州市轨道交通 4 号线地铁站建设结构设计第二分册车站结构 1. 概述 1.1 工程概述苏州市轨道交通4 号线总体呈南北走向，连接了相城区、苏州古城区、吴中区、吴江市松陵镇等重要组团，是苏州市南北方向的骨干线路，与轨道2 号线共同支撑城市发展副轴。主线线路起于相城北部新城区的苏蠡路，经相城区中心城区，沿人民路穿越古城中心，途经苏州火车站、北寺塔、观前商业中心、吴中区中心、吴江规划滨湖新城、吴江汽车站、苏嘉城际铁路松陵站等客流集散点，止于吴江市同津大道。主线全长41.1km，设车站30座，均为地下站。苏蠡路车站为全线的第1 座车站，车站位于规划苏蠡路与文灵路T 型交叉口南侧，沿文灵路布置，周边为厂房及二三层的民居。站址处地势略有起伏，地面标高约 3.0m，车站埋深约16.61m。 1.2 工可评审设计审查意见执行情况 1 ）《可研报告》推荐苏蠡路等10 座地下车站，采用放坡 +SMW工法桩做基坑围护结构，基坑深度约16m左右，而在围护结构设计原则中规定SMW工法仅适用于三14m深的基坑，故苏蠡路等站均需放坡2m左右，但《可研报告》没有明确放坡段采用什么支护型式以及浅层地下水如何

处理等措施，应补充完善。执行情况：车站主体基坑围护结构形式采用SMW工法桩+

放坡，放坡深度四米，坡面采用网喷砼+土钉。 2）应进一步补充分析场地承压水对深基坑工程的影响，给出工程安全性评价以及应对措施。执行情况：场区内无承压水影响； 2 设计依据 2.1 设计依据 1）《苏州市轨道交通4 号线工程可行性研究报告》（中铁第四勘察设计院集团有限公司2010.08 ） 2）《苏州市轨道交通4 号线工可预评审专家意见》（2010.08 ） 3）《苏州市轨道交通4 号线工程初步设计技术要求》（中铁第四勘察设计院集团有限公司2010.08 ） 4）《苏州市轨道交通4 号线工程初步设计文件编制统一规定）》（中铁第四勘察设计院集团有限公司2010.08 ） 5）《苏州市轨道交通4 号线工程－地下建（构）筑物调查报告》（冶金工业部华东勘察基础工程总公司<苏州> 2010.9 ）6）《苏州市轨道交通4 号线工程－地下管线调查成果报告》（冶金工业部华东勘察基础工程总公司<苏州> 2010.9 ）7）《苏州市轨道交通4 号线岩土工程初步勘察报告》（苏州地质工程勘察院2010.9 ） 8）《苏州市轨道交通4 号线工程地形图》（江苏省测绘院2010.7 ） 9）《苏州市轨道交通4 号线初步设计车站防水通用图》（中铁第四勘察设计院集团有限公司2010.09 ）苏州轨道交通指挥部、苏州市各区政府、苏州轨道交通有限公司及4 号线总体组下发的相关会议纪要、技术联系单。

结构设计总说明书带图完整版汇总情况

混凝土结构设计总说明 1.工程概况 1.1 本工程位于xx市xxxxx，总建筑面积约13万平方米，由多栋商铺组成; 2.设计依据 2.1 本工程主体结构设计使用年限为50年。 2.2 自然条件：基本风压：0.35kN/m 2(50年重现期);基本雪压:0.45kN/m 2；抗震设防参数：本工程最大地震影响系数αmax=0.04（第一设防水准）；场地特征周期Tg=0.35秒；场地为可进行建设的一般地段。本工程抗震基本烈度为6度，场地土类别为Ⅱ类。 2.3 xxx工程有限公司2014.10xxx一期-4号中心岩土工程详细勘察报告书工程编号：2014-K53 2.4 本工程施工图按初步设计审查批复文件和甲方的书面要求进行设计。 2.5 本工程设计采用的现行国家标准规范规程主要有：

2.6 桩基静载荷试验报告和地基载荷板试验报告(本工程需有前述报告后方可进行基础施工) 3.图纸说明 3.1 计量单位(除注明外）：长度：mm；角度：度；标高：m；强度：N/mm 2。 3.2 本工程±0.000相当于绝对标高41.700m。 3.3 本工程施工图与国标11G101-1《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》配套使用。 3.4 结构专业设计图应与其它专业设计图配合施工，并采用下列标准图: 国标11G101-1、11G101-2、11G101-3、11G329-1；中南标12ZG002、12ZG003、12ZG313 3.5 管桩专项说明另详。 3.6 本工程在设计使用年限内未经技术鉴定或设计许可，不得改变结构的用途和使用环境。 4.建筑分类等级 4.1 根据国家规范、规程及本工程的相关批文，建筑分类等级详下表：

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。

弦支穹顶结构预应力优化方法

弦支穹顶结构预应力优化方法摘要：初始预应力的分布方式是影响弦支穹顶结构整体性能的关键。以预应力平衡态下，弦支穹顶结构竖向撑杆的内力能最大程度地抵消其上节点的等效节点荷载为优化目标来确定结构的初始预应力。采用APDL语言在通用有限元软件ANSYS中实现该优化过程，通过改变环向拉索的初始预张力来调整预应力平衡态下撑杆的内力，经过反复迭代实现优化目标。优化算例的结果表明，该优化方法迭代计算效率高、优化效果好、概念清晰、易于实现，具有良好的应用前景。关键词：弦支穹顶；初始预应力分布；预应力优化方法；ANSYS 0 引言自1993年由日本法政大学教授川口卫提出以来，弦支穹顶结构在工程界(特别是近年在国内)得到了广泛的应用，文献[1]总结了现有的工程实例资料。弦支穹顶结构在单层网壳下部布置索杆体系形成一种预应力复合结构体系，改变了结构的传力路径，解决了单层网壳面外刚度较小、对初始缺陷敏感、结构承载力由整体稳定性控制的缺点。通过张拉拉索等方式在结构体系内施加预应力能够调整结构的内力分布、降低杆件的内力幅值、提高整体受力性能，从而使得结构能够跨越更大的跨度。同时，径向拉索中的预张力可以抵消部分上部网壳在支座处产生的水平推力，减小结构体系对支承构件的依赖程度。所以，预应力的分布方式是影响弦支穹顶结构整体力学性能的关键。目前采用的弦支穹顶预应力优化方法大都基于两项优化目标：1)网壳杆件的轴力峰值最小；2)支座的水平反力最小。文献[2]中采用的试算方

法思路最简单，但计算效率和优化效果较差。陈志华等提出的基于力学平衡原理的预应力优化方法应用简单，但优化效果一般[3]。张明山、董石麟等基于平衡矩阵理论提出的局部分析法假定上部单层网壳为刚体，通过计算下部索杆体系的子应力模态和机构位移模态确定初始预应力的分布，并在济南奥体中心体育馆设计中得到应用[4]。随着有限元软件的普及，研究者们开始使用有限元软件ANSYS的优化模块对弦支穹顶结构预应力分布进行优化，陈志华等通过该方法实现了单一的设计优化目标[5]，张明山等采用遗传算法的思路，对弦支穹顶结构进行了二级优化，但两级优化结果互相影响，无法同时达到最优[6]。 1 弦支穹顶结构预应力优化方法本文中弦支穹顶的放样态指上部网壳和下部拉索体系安装就位但没有进行张拉时的状态；预应力平衡态指下部预应力施加完毕，结构在预应力和一定荷载(一般为“1.0恒荷载+ 0.5活荷载”，若未另作说明，后文按此取值)作用下达到的平衡状态。拉索的初始预张力指施工过程中施加给拉索的实际拉力值；设计预张力指预应力重分布后，拉索在预应力平衡态下所受的拉力值。 1.1 预应力优化目标弦支穹顶结构的本质是通过张拉环向拉索等方式在结构体系内施加预应力，使上部网壳产生与使用荷载作用下相反的变形，以减小结构的最终变形，从而降低杆件的内力幅值和支座水平反力。所提出的优化方法从这一基本思路出发，以预应力平衡态下，弦支穹顶结构竖向撑杆的内力能