1、1.地鐵結(jié)構(gòu)的靜動力工作特性理論計算所用的力學模型可歸納為四種類型：作用-反應模型、連續(xù)體模型、基于工程類比的經(jīng)驗方法和目前主要應用荷載結(jié)構(gòu)模型的收斂-約束方法。第三節(jié)：地鐵結(jié)構(gòu)設計計算；第二節(jié)：作用在地鐵結(jié)構(gòu)上的荷載、永久荷載、可變荷載、偶然荷載、長期恒載，如地層壓力、結(jié)構(gòu)自重、上部建筑壓力、水壓等。分為基本可變負載和其他可變負載，基本可變負載是長期且經(jīng)常變化的負載，如地面車輛負載等。其他可變荷載，即不經(jīng)常作用的可變荷載，如施工荷載等。意外和罕見的負載，如地震影響、爆炸力等。1。地層壓力、(0 xL1)、深埋石隧道：圍巖松動壓力可按鐵路隧道設計規(guī)范建議的公式計算。1。地層壓力、土隧道：垂直壓

2、力、明挖和淺埋隧道、深埋隧道、所有土柱的重量，通過泰莎基公式或普拉茨公式計算，其中計算第一節(jié)的主動和被動土壓力；朗肯主動和被動側(cè)壓力系數(shù)；計算第一節(jié)的垂直土壓力；土壤的內(nèi)聚力。側(cè)向壓力，蘭金土壓力理論，1。地層壓力、臨界深度以上的負壓=在計算總壓力時可以忽略。2。靜水壓，圓形或接近圓形，最低水位，矩形，最高水位，2。靜水壓力、使用階段、水土劃分、施工階段、粘性土層：水和土壤是經(jīng)濟的，地下水位以上的土壤采用自然重力，地下水位以下的土壤采用有效重力計算土壓力。此外，計算靜水壓力的影響。沙土層：水和土壤具有成本效益，中度缺水，一般為10kN/m3；土壤的飽和度。2。靜水壓力，地下水位以上的土壤與前者

3、相同，水位以下的土壤采用飽和重力S代替靜水壓力計算土壓力。2。靜水壓力和垂直壓力一般來說，地面車輛的載荷可以根據(jù)以下方法簡化為均勻分布的載荷：單輪壓力傳遞的垂直壓力為33，360，3。兩個以上車輪壓力傳遞的垂直壓力為33，360，3。地面車輛傳遞到計算深度Z的垂直壓力；根據(jù)通過的汽車等級采用車輛的單輪壓力；甲、乙地面單輪壓力分布長度和寬度；di地面上兩個相鄰車輪之間的凈距離；n輪壓機的數(shù)量；車輛載荷的動態(tài)系數(shù)。3。地面車輛荷載及其沖擊力，側(cè)向壓力，3。地面車輛荷載及其沖擊力，其中側(cè)壓力系數(shù)分為巖石層和土層。查看石料地層規(guī)格表，根據(jù)庫侖土壓力系數(shù)計算土層。4、地鐵車輛荷載、人群荷載和設備荷載。在

4、換乘站設計直接承受地鐵車輛荷載的地板等構(gòu)件時，應根據(jù)地鐵車輛的實際軸重和布置計算其豎向荷載，并考慮動力作用的影響。同時，應根據(jù)通過線路的重型設備運輸車輛的載荷進行檢查。站臺、樓層、樓梯上人員均布荷載的標準值應為4.0千帕，機房樓層的計算荷載應根據(jù)設備安裝、維護和正常使用(包括動力效應)的實際情況確定，其標準值不應小于4.0千帕。地震荷載和地震對地下車站結(jié)構(gòu)的影響可分為剪切位錯和振動。車站結(jié)構(gòu)的抗震分析僅限于在土體不會失去完整性的前提下考慮其振動效應。一般地鐵結(jié)構(gòu)采用實用方法，即靜力法或準靜力法，彈性波準靜力法也可用于深埋隧道。5.地震荷載，靜力法是地震系數(shù)法或慣性力法；準靜態(tài)法是地層位移法或反

5、應位移法，它以地基變形為輸入，不考慮衰減系數(shù)的靜態(tài)解；彈性波擬靜力法是根據(jù)隧道區(qū)基巖或地面的反應譜或設計地震烈度，對隧道圍巖的彈性波速度進行正演或反演，然后用靜力法計算圍巖和襯砌在彈性波作用下的應力和位移。靜力法或準靜力法是用等效靜力地震荷載或地層位移代替時變地震力或地層位移，然后用靜力計算模型分析地震荷載或強迫地層位移作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。5.地震荷載，等效靜態(tài)地震荷載包括結(jié)構(gòu)本身和屋頂上方土柱的水平和垂直慣性力以及主動土壓力增量。水平地震荷載可分為兩個方向：垂直方向和沿隧道縱軸方向：(1)隧道橫截面上的地震荷載(垂直于隧道縱軸方向)結(jié)構(gòu)的水平慣性力，其中地震加速度作用在結(jié)構(gòu)上；重力加速度；q構(gòu)

6、件或結(jié)構(gòu)的重量；與地震加速度相關(guān)的地震系數(shù)。5。地震荷載，馬蹄形曲線墻襯砌，5。地震荷載下，均勻水平慣性力為：公式中的綜合影響系數(shù)與工程重要性、隧道深度、地層特征等有關(guān)。規(guī)范建議巖石基礎為0.2，非巖石基礎為0.25；水平地震系數(shù)，7度區(qū)域為0.1；8度區(qū)域為0.2；9度區(qū)域為0.4；M1鞋面襯里質(zhì)量；上層襯里的高度；M2仰拱體；仰拱的上升。5。地震荷載，圓形襯砌，5。地震荷載，其均勻分布的水平慣性力為：其中m為襯砌質(zhì)量；襯里的外徑。5。地震荷載，矩形襯砌，5。地震荷載下，均布的水平慣性力為：其中頂部和底部的水平慣性力作為集中力作用在頂部和底部的軸線上；側(cè)壁和中間墻的水平慣性力應根據(jù)作用在側(cè)壁

7、上的力的均勻分布來考慮。Mt、mb頂板和底板質(zhì)量；Mw側(cè)墻和中墻質(zhì)量；h側(cè)壁凈高。5。地震荷載。洞穴頂部上方土柱的水平慣性力為：其中m為上方土柱的重量。c .主動側(cè)向土壓力增量地震時，地層的內(nèi)摩擦角將從原始值變?yōu)?-)，即地震角，在7度地震區(qū)為130；8度=3；9度=6度。因此，結(jié)構(gòu)一側(cè)主動側(cè)向土壓力增量為：5。地震荷載，其中d .結(jié)構(gòu)和隧道上方土柱的垂直慣性力，其一般公式為：垂直地震系數(shù)，一般取；隧道上方襯砌和土柱的重量。地震荷載(2)沿隧道縱軸計算縱向水平慣性力時，區(qū)間隧道的結(jié)構(gòu)重量可考慮為半波長，即公式中每延米W結(jié)構(gòu)的重量。對于車站，可根據(jù)兩個變形縫之間的結(jié)構(gòu)重量進行計算。應考慮建筑物的

8、現(xiàn)狀和未來的變化，凡明確的，應根據(jù)地下室的設計應力和地下室與隧道結(jié)構(gòu)之間的距離計算。設計要求中應規(guī)定任何模糊性，如上海20kN/m2。6.隧道上方和受損棱鏡中的設施和建筑物的壓力。當核爆炸產(chǎn)生的空氣沖擊波作用于地面時，它從地面反射，在空中形成反射波，另一方面，它以另一種形式傳播到地面，在土壤中形成壓縮波。土中壓縮波作用在隧道結(jié)構(gòu)上的壓力稱為作用在結(jié)構(gòu)上的人防荷載。該載荷的大小與地面空氣沖擊波、土壤中的壓縮波、覆土厚度、結(jié)構(gòu)與介質(zhì)的相對運動、結(jié)構(gòu)的幾何形狀、尺寸和材料等參數(shù)有關(guān)。7。人防負荷，8項討論和建議對于混凝土結(jié)構(gòu)，應檢查抗裂性或裂縫寬度。當考慮地震荷載或其他意外荷載時，無需檢查結(jié)構(gòu)的裂縫

9、寬度。1.結(jié)構(gòu)設計應符合一般規(guī)定，普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)最大計算裂縫寬度的允許值應根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、使用要求、環(huán)境和防水措施確定。規(guī)范中列出了最大計算裂縫寬度的允許值。計算圖應符合結(jié)構(gòu)的實際工況，反映圍巖對結(jié)構(gòu)的約束作用。當受力體系和荷載形式在施工和使用過程中發(fā)生較大變化時，應根據(jù)構(gòu)件的施工順序和受力情況，根據(jù)結(jié)構(gòu)的實際受力過程，并考慮結(jié)構(gòu)體系變形的連續(xù)性進行分析。1。結(jié)構(gòu)設計應遵守的一般規(guī)定，側(cè)向地層阻力和地基反力的數(shù)值和分布規(guī)律應根據(jù)結(jié)構(gòu)形式在荷載作用下的變形、施工方法、回填和灌漿、地層變形特征等因素來確定。換乘站直接承受列車荷載的樓板等構(gòu)件的計算和施工應符合現(xiàn)行鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結(jié)

10、構(gòu)設計規(guī)范的相關(guān)要求。地下結(jié)構(gòu)應進行截面方向的應力計算，特殊情況下應分析其縱向強度和變形。1.結(jié)構(gòu)設計應符合一般規(guī)定，裝配式構(gòu)件的尺寸應考慮生產(chǎn)、吊裝、運輸和施工的安全性和方便性。接縫設計應滿足受力、防水和耐久性的要求。在礦山建設的結(jié)構(gòu)設計中，應采用噴射混凝土、鋼拱或錨桿作為主要支護手段。根據(jù)圍巖和環(huán)境條件、結(jié)構(gòu)埋深和斷面規(guī)模，選擇合適的開挖方法、輔助措施、支護形式及相關(guān)物理力學參數(shù)，可以達到保持圍巖穩(wěn)定、支護和合理利用圍巖自承能力的目的。在施工過程中，應通過對圍巖和支護的動態(tài)監(jiān)測來優(yōu)化設計和施工參數(shù)。1.結(jié)構(gòu)設計應符合一般規(guī)定。在設計地震區(qū)結(jié)構(gòu)時，應根據(jù)設防要求、場地條件、結(jié)構(gòu)類型和埋深等因

11、素，選擇能更好地反映其地震工作特性的分析方法，并采取必要的結(jié)構(gòu)措施，提高結(jié)構(gòu)和節(jié)點的整體抗震能力。目前，處理結(jié)構(gòu)與地層相互作用的實用方法有三種：主動荷載模型、主動荷載加地層彈性約束模型、結(jié)構(gòu)與地層相互作用的處理方法。區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)的靜力計算。區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)的靜力計算。區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)的靜態(tài)計算。明挖箱襯砌結(jié)構(gòu)計算，2。隧道襯砌結(jié)構(gòu)的靜力計算，為了考慮柱寬的影響，鋼筋一般按圖中所示的方法計算。明挖箱襯砌結(jié)構(gòu)計算，2。隧道襯砌結(jié)構(gòu)的靜態(tài)計算。采礦法修建的淺埋或深埋隧道襯砌通常為馬蹄形復合結(jié)構(gòu)。根據(jù)NATM原理，在復合襯砌中，主支撐是主要承載結(jié)構(gòu)，而內(nèi)襯是安全儲備。初期支護應采用主動和被動荷載模

12、型進行內(nèi)力分析。為此，可選擇兩種計算方案：彈性基礎梁方案、馬蹄形襯砌結(jié)構(gòu)計算、區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)靜力計算、馬蹄形襯砌結(jié)構(gòu)計算、彈性基礎梁方案、區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)靜力計算、馬蹄形襯砌結(jié)構(gòu)計算、彈性支撐鏈桿方案、暗馬蹄形襯砌結(jié)構(gòu)計算、彈性支撐鏈桿圖，2。隧道襯砌結(jié)構(gòu)靜力計算、暗馬蹄形襯砌結(jié)構(gòu)計算、內(nèi)力計算圖2.區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)靜力計算及盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)計算。關(guān)節(jié)硬度與身體硬度相同?？紤]環(huán)向接頭和縱向接頭的剛度，接頭的彎曲剛度為零。目前常用的計算方法有三種：軟弱地層和飽和軟粘土中整體圓形襯砌的自由變形彈性均質(zhì)圓環(huán)法，或接縫剛度接近結(jié)構(gòu)本身的組合襯砌法，可用于結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析。2.區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)的靜力計算和

13、盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的計算，假設地層A不提供側(cè)向彈性阻力；b、基底豎向反力按均勻分布，其值按靜力平衡條件計算；c結(jié)構(gòu)是彈性均勻體。2.區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)和盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的靜力計算。為簡化淺埋隧道的計算，拱背不均勻垂直地層壓力可近似轉(zhuǎn)化為均勻荷載，其中RH襯砌計算半徑；拱背上的總地層壓力。2。區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)和盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的靜力計算，因此豎向均勻地層壓力為：2。區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)和盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的靜力計算，襯砌中各斷面的彎矩m(內(nèi)緣拉力為正)和軸力n(壓力為正)見表。2.區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)的靜力計算和盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的計算，考慮到橫向水平彈性抗力法是在能提供橫向彈性抗力的地層中，如硬粘土和砂土中的

14、整體或裝配式圓形襯砌，該方法可用于結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析。在該方法中，假設地層A的橫向彈性阻力沿水平方向作用，并呈三角形分布，上下零點位于水平直徑上下45個點處，水平直徑處為最大值，任何其他點的橫向水平彈性阻力為最大值的函數(shù)。2.區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)靜力計算，盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)，2。區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)和盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的靜力計算。B基礎的豎向反力視為均勻分布，其值根據(jù)靜平衡條件計算；c在裝配式襯砌中，如果接縫剛度較小，襯砌的整體剛度將會減弱，這將有助于充分發(fā)揮地層的承載能力，改善結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)。接頭對剛度的影響：根據(jù)日本土木工程協(xié)會盾構(gòu)機標準管片(1982)，如果是由交錯接頭組裝而成的扁平管片，其計算剛度如下：

15、2 .區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)的靜力計算和盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的計算，其中抗彎剛度是有效的，上述文獻建議為0.8；線段的原始剛度。根據(jù)襯砌中的內(nèi)力(，)，管片設計應按(1)和(1)進行，管片接頭連接件應按(1)和(彎矩增大系數(shù))設計，取0.3。用這種方法分析襯砌內(nèi)力時，襯砌環(huán)各截面的彎矩和軸力只需疊加在上表所示的數(shù)值上即可。2。區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)靜力計算、盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)計算、環(huán)向內(nèi)力表、彈性地基梁法或彈性支承鏈桿法。區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)的靜力計算，盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的計算，第一種和第三種方法可稱為常規(guī)設計方法。不考慮管片接頭部分的抗彎剛度降低；管片環(huán)和管片主截面具有相同的剛度和均勻的彎曲剛度；假設水平地層阻力是從環(huán)的頂部向左側(cè)和右側(cè)45135分布的三角形載荷。2.隧道襯砌結(jié)構(gòu)的靜力計算和盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的計算，第二種方法可稱為修正習慣設計法。接頭彎曲剛度的降低被評估為環(huán)的整體剛度的降低，并且分段環(huán)是具有彎曲剛度的有效比率1和均勻彎曲剛度的環(huán)，2。隧道襯砌結(jié)構(gòu)靜力計算，盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)，多鉸環(huán)、2。隧道襯砌結(jié)構(gòu)的靜力計算，盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)，采用的計算方法是以隧道周圍圍巖完好為對象，以管片接頭為鉸接結(jié)構(gòu)。多鉸環(huán)本身是一種超靜定結(jié)構(gòu)，只有在隧道周圍圍巖的作用下才會變成靜力結(jié)構(gòu)。因此，評價作用在圓環(huán)上的荷載分布和圍巖基礎的抗力是非常重要的。由于隧道周圍的圍巖一般具有抗力，因此有必要