人北车站主体结构计算说明书.doc

人民北路站主体结构计算说明书

一、人民北路站典型断面图

图一、人民北路站典型断面图 单位mm
二、 计算原则：
1． 计算图式与荷载
a、标准段主体结构为两层三跨矩形现浇钢筋混凝土结构型式。主体结构围护桩与内衬墙间设有防水隔离层，为重合墙模式围护结构与内衬墙间由两端铰接链杆模拟，只传递压力，产生拉力时消除链杆。地层对桩、墙的抗力由弹簧模拟。
b、结构计算采用荷载结构模式，采用ANSYS程序进行计算分析。在施工阶段考虑水土压力由桩承担，在使用阶段考虑水压力由内衬墙承担，土压力由桩、内衬墙共同承担，从而形成重合墙模式。通过模拟在主体与围护之间的刚性链杆（只能承受压力的二力杆）传力给主体结构 。
c、按荷载情况、施工方法模拟开挖、回筑和使用阶段不同的受力状况，按最不利内力进行计算。最后叠加包括自重工况和水反力工况内力图。
①. 自重工况：覆土荷载+地面超载+侧向水土压力+结构自重+楼层活载
②. 水反力工况：覆土荷载+侧向水土压力+结构自重+水反力
③. 主要计算参数
土加权天然重度——γ= 21 kN/m3
地面超载——20kN/㎡
土弹簧刚度——50000 kN/m3
侧压力系数——按水土分算结果取值
2． 计算方法：侧向土压力按静止土压力计算，计算竖向土压力时，砂层采用水土分算，其余土层采用水土合算。
3． 根据地质报告，地下水位取地面以下3.0m处。

三．截面特性（计算宽度沿纵向取1米，即B=1米）
1．顶板： C30砼 B=1 D=0.8
2．中板： C30砼 B=1 D=0.4
3．底板： C30砼 B=1 D=0.9
4. 侧板： C30砼 B=1 D=0.6
5．围护： C30砼 B=1 D=0.96（等效刚度计算得）
6．柱： C40砼 B=1 D=0.324（等效刚度计算得）

四．荷载计算（下附计算图式和单元划分图）
1． 顶板荷载：
（1） 超载：q1=20kn/m
（2） 覆土：q2=75kn/m
2．中板：
（1） 人群荷载：q3=4kn/m
（2） 设备荷载：q4=8kn/m
3. 底板：
（1）水浮力荷载：q5=130kn/m
4． 围护结构上的荷载：
（1） 地面处侧向土压力：e0=6kn/m
（2） 地下水面处侧向土压力：e1=22.2kn/m
（3） 连续墙底面处侧向土压力：e2=81.6kn/m
5． 侧板上的荷载：
（1） 顶板处侧向水压力：e3=10kn/m
（2） 底板处侧向水压力：e4=130kn/m

图二、单元网格划分
6、荷载组合：
组合 超载 自重 侧向水土压力 人群 设备 水浮力
1 1.4 1.35 1.35 1.4 1.4 0
2 0 1.35 1.35 0 0 1.35

图三、工况一荷载计算图

图四、工况二荷载计算图

五、计算结果
1、工况一：

图五、结构变形图

图六、结构轴力图

图七、结构剪力图

图八、结构弯矩图

2、工况二:

图九、结构变形图

图十、结构轴力图

图十一、结构剪力图

图十二、结构弯矩图

3、内力包络图

图十三、结构轴力包络图

图十四、结构剪力包络图

图十五、结构弯矩包络图