隧道土层压力荷载计算（地下铁道）

5.4.2 侧向荷载

侧向土压力的大小与墙体的变形情况有关，在主动土压力与被动土压力之间变化，在使用阶段取静止土压力进行计算。

一般土压力的计算方法有两种：水土分算与水土合算。采用水土分算时是将地下水位以下的土压力与水压力叠加；水土合算，采用地下水位以下土的重度，只考虑土压力的作用。在实际情况中计算设计荷载时，砂土采用水土分算，而粘性土则用水土合算的方法。

本结构水下部分第一层土粘性土采用水土合算，第二层土为碎石采用水土分算。

选取车站有效站台中心处计算。 各土层侧压力系数：

???22??素填土： ?1?tan2?45??1??tan2?45????0.455

2?2??????23.3??黏土土: ?2?tan2?45??2??tan2?45????0.433

2?2????3?2??碎石: ?3?tan4?5???2??1、 基本组合设计值 设土层至地面的距离为h。 当h=3.5m时，即在顶板处，

2??34.2? 8t?a4n5???0.22??e基3?1.1?1.35??1??ihi+1.1?1.4?1.0?0.7?22?1=50.778kPa

当h=9.5m时,即在中板处

上e基9.5?1.1?1.35??2??ihi+1.1?1.4?1.0?0.7?22?2

?1.1?1.35?0.433?(3.5?18?20.3?6)+1.1?1.4?1.0?0.7?22?0.433?129.096kPa下e基9.5?1.1?1.35??3??ihi+1.1?1.4?1.0?0.7?22?3=298.144?0.28=83.480kPa

当h=17m时，即在底板处，

e基17?1.1?1.35??3??ihi+1.1?1.4?1.0?0.7?22?3

?1.1?1.35?(184.8?14.7?7.5)?0.28+1.1?1.4?1.0?0.7?22?0.28?129.322kPa

2、标准组合设计值 设土层至地面的距离为h。 当h=3m时，

e标3??2??ihi+22?2=0.433?85=36.805kPa

当h=9.5m时，

上e标??2??ihi+22?2=184.8?0.433+22?0.433=89.544kPa 9.5下e标??3??ihi+22?3=206.8?0.28=57.904kPa 9.5当h=17m时，

e标17??3??ihi+22?3=295.05?0.28+22?0.28=88.774kPa

5.4.3纵梁荷载

纵梁计算位置考虑荷载最不利位置，取纵梁两侧相邻板半跨荷载之和，即纵梁荷载为两个半跨板上部荷载及板自重之和。

1、基本组合设计值： （1）顶纵梁荷载

q顶=117.271?6.75+1.1?1.35?25?6.75?0.8?992.054kPa

1（2）中纵梁荷载

q中=16.192?6.75+1.1?1.35?25?6.75?0.4?209.534kPa

1（3）底纵梁荷载

q底=-200.475?6.75+1.1?1.35?25?6.75?0.8?-1152.731kPa

12、标准组合设计值： （1）顶纵梁荷载

q顶=85?6.75+1.0?25?6.75?0.8?708.75kPa

1（2）中纵梁荷载

q中=12?6.75+1.0?25?6.75?0.4?148.5kPa

1（3）底纵梁荷载

q底=-135?6.75+1.0?25?6.75?0.8?-776.25kPa

13、中柱纵梁荷载计算表

表5-7中柱纵梁荷载表（单位：kN/m）

标准组合 基本组合 顶纵梁 708.75 992.054 中纵梁 148.5 209.534 底纵梁 -776.25 -1152.731 说明：表中正值表示荷载方向为竖直向下，负值表示竖直向上。

5.5 计算简图

5.5.1 框架结构计算简图

采用荷载基本组合和采用荷载标准组合的计算简图分别如图5-2、5-3。

图5-2 采用荷载基本组合时的计算简图

图5-3 采用荷载标准组合时的计算模型

5.5.2 纵梁计算模型

为消除边界效应，车站结构纵断面方向取5跨，柱间距为8.4m，计算结果采用中间跨。以中柱纵梁为例，其计算简图如图5-4、5-5所示：

图 5-4 中柱纵梁在基本组合情况下的计算模型