大型火车站站房设计

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1、7/2/2021新型结构设计关键技术周德良创新主题培训目录“桥建合一”新型站台层结构2太原南站“伞”状屋盖结构121“桥建合一”新型站台层结构3(预应力)钢筋混凝土铁路桥梁结构设计背景知识1.1郑州东站轨道层桥梁结构设计关键技术1.21.1(预应力)钢筋混凝土铁路桥梁结构设计背景知识41.1.1设计使用年限和设计基准期铁路桥梁结构的设计基准期和设计使用年限均为100年。1.1(预应力)钢筋混凝土铁路桥梁结构设计背景知识51.1.2铁路桥梁荷载荷载分类荷载名称荷载分类荷载名称主力恒载结构自重附加力制动力或牵引力预加力

2、风力混凝土收缩徐变流水压力土压力冰压力静水压力及水浮力温度作用基础变位冻胀力活载列车竖向静活载特殊荷载列车脱轨荷载公路活载船筏撞击力列车竖向动力作用汽车撞击力长钢轨纵向水平力(伸缩力和挠曲力)施工荷载离心力地震力横向摇摆力断轨力活载土压力人行道荷载1.1(预应力)钢筋混凝土铁路桥梁结构设计背景知识61.1.3钢筋混凝土桥梁结构设计设计方法：容许应力法容许应力法中的几个应力指标(1)混凝土轴心抗压和抗拉极限强度和与《砼规》中和的关系如下：1.1(预应力)钢筋混凝土铁路桥梁结构设计背景知识71.1.3钢筋混凝土桥梁结构

3、设计容许应力法中的几个应力指标(2)混凝土和钢筋的容许应力如表1.2、表1.3所示序号应力种类符号容许应力1中心受压2弯曲受压和偏心受压3有箍筋和斜筋时的主拉应力4无箍筋和斜筋时的主拉应力5梁中全部由混凝土承担的主拉应力6纯剪应力7钢筋与混凝土之间的粘结力表1.2混凝土的容许应力1.1(预应力)钢筋混凝土铁路桥梁结构设计背景知识81.1.3钢筋混凝土桥梁结构设计容许应力法中的几个应力指标序号钢筋荷载工况容许应力（MPa）1Q235主力1302Q235主力+附加力1603HRB335主力(母材及纵向加工的闪光对焊)1

4、804HRB335主力+附加力(纵向加工的闪光对焊)2305HRB335主力(未经纵向加工的闪光对焊)140~1806HRB335主力+附加力(未经纵向加工的闪光对焊)182~2307Q235架桥机架梁时的应力1768HRB335架桥机架梁时的应力253表1.3钢筋的允许应力1.1(预应力)钢筋混凝土铁路桥梁结构设计背景知识91.1.3钢筋混凝土桥梁结构设计容许应力法中的几个应力指标(3)计算强度时，不考虑混凝土受拉(主拉应力检算除外)。(4)计算变形时，刚度取0.8EI，计算静定结构的I时，不计混凝土受拉区、计入

5、钢筋；超静定结构，计全截面混凝土，但不计钢筋。1.1(预应力)钢筋混凝土铁路桥梁结构设计背景知识101.1.4预应力混凝土桥梁结构设计预应力混凝土桥梁采用综合的单一安全系数进行强度检算，相关的安全系数如表1.4所示表1.4现场施工的预应力混凝土结构采用设计安全系数安全系数类别符号安全系数主力主+附安装荷载强度安全系数纵向钢筋达到抗拉计算强度、受压混凝土达到抗压极限强度K2.21.981.8非预应力箍筋达到计算强度K11.981.761.5混凝土主拉应力达到抗拉极限强度K22.21.981.8抗裂安全系数Kf1.21

6、.21.21.1(预应力)钢筋混凝土铁路桥梁结构设计背景知识111.1.4预应力混凝土桥梁结构设计应检算各阶段的抗裂性、应力、裂缝宽度和变形。预应力度，，其中：为运营荷载(不包括预加力)引起的构件控制截面受拉边缘的应力；为由有效预加力引起的构件构件控制截面受拉边缘的预压应力。1.1(预应力)钢筋混凝土铁路桥梁结构设计背景知识121.1.4预应力混凝土桥梁结构设计刚度要求见表1.5表1.5桥梁变形主要限值序号变形限值1列车竖向静活载+0.5温度作用、0.63列车竖向静活载+温度作用L／18002列车竖向静活载相邻梁端

7、竖向转角之和、梁端竖向转角0.004、0.002rad3列车横向摇摆力、离心力、风力和温度作用下梁水平挠度L／40004列车ZK活载、横向摇摆力、离心力、风力和温度作用下墩顶横向水平位移引起的梁端水平折角0.0011.1(预应力)钢筋混凝土铁路桥梁结构设计背景知识131.1.5高铁桥梁应按实际运营客车通过时的车桥耦合动力响应分析，确定以下参数是否满足要求：(1)脱轨系数；(2)轮重竖向减载率；(3)车体横向、竖向振动加速度；(4)桥面板竖向振动舒适度等参数。1.2郑州东站轨道层桥梁结构设计关键技术141.2.1郑州

8、东站概述铁路郑州东站为国内铁路枢纽站房，由主站房和站台雨棚组成，总建筑面积为40万m2，其建筑立面和鸟瞰图分别见图1.1、图1.2。图1.1郑州东站正立面(西侧)图1.2郑州东站鸟瞰图1.2郑州东站轨道层桥梁结构设计关键技术151.2.1郑州东站概述主站房为地上3层(有商业夹层处为4层)(1)首层为出站通道、售票厅、设备和商业用房以及停车场，为地面层。地面标