型钢混凝土结构在地下大空间结构中的应用.pdf

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1、２０１７年第１７期（总第２１８期）江西建材交通工程型钢混凝土结构在地下大空间结构中的应用■喻化龙■中交铁道建设科技有限公司，湖北武汉４３００００摘要：中国城市轨道交通发展迅猛，地下大空间结构应用日益广泛，对结构强度、刚度、延性要求愈来愈高。型钢混凝土组合结构，由于在钢筋混凝土中增加了型钢，型钢以其固有的强度和延性，满足了地下大空间结构对梁柱自身截面大小，刚度，挠度等要求，可以充分减少优化，梁柱截面尺寸。本文通过分析钢筋混凝土框支框架的受力情况，得出混凝土自身材料性能较差是造成梁柱截面过大的主要因素。关键词：型钢混凝土组合结构随着经济快速发展，城市建

2、设步伐不断加快，土地供应也越发紧图２钢筋混凝土梁柱平面布置图张，建筑物不断向高层、多功能发展。客观上要求建筑物下部楼层能提４取消中间一排柱子后，最终屋盖设计方案供较大空间用于停车、商业，上部楼层为满足办公或居住要求，需要在在竖向布置两道次梁，截面尺寸为：ＷＫＬ１ａ（１）６００ｘ１４００、ＳＲＣ梁有限的规划高度内尽可能增加楼层数，这就要求结构设计用大跨度结６００ｘ１４００、型钢Ｈ９００Ｘ２５０Ｘ２０Ｘ３０，Ｌ１ａ（１）６００ｘ１３００、ＳＲＣ梁６００ｘ１３００、构满足下部楼层空间要求，用小跨度结构满足上部功能要求。型钢Ｈ９００Ｘ２５０Ｘ２０Ｘ３０；考

3、虑扭转效应，边跨主梁尺寸：ＷＫＬ２ａ（９）长沙市轨道交通３号线一期工程某站，车站为地下一层半地上一６００ｘ１４００、ＳＲＣ梁６００ｘ１４００、型钢型钢Ｈ９００Ｘ２５０Ｘ２０Ｘ３０；型钢柱截面层半岛式车站，结构型式为整体式钢筋混凝土箱形框架结构，原拟屋盖尺寸为６００ｘ１４００；型钢梁钢骨选择工字钢，宽２５０，高８００，翼缘和腹板结构采用井字梁楼盖结构，站厅层前后、中间各设一排柱子；后来为了厚度１０；如图３所示。增强美观和视觉效果以及建筑使用功能的需要，取消中间一排柱子，导致框架柱上混凝土梁跨度增加一倍，进而需要重新设计屋盖结构。１工程概况该站是长沙市

4、轨道交通３号线一期工程某车站。车站位于长沙市开元东路与龙角路的交接处，开元东路南侧红线外，场地用地性质为广生村集体用地。场地地面高程在４６１７～５７５３ｍ之间，地势平坦，总体表现为南高北低。本站所在的开元东路现状道路状况为双向６车道，道路宽６０ｍ，为贯穿长沙市东西的主要交通干线；车站主体起点里程ＹＤＫ４０＋图３型钢混凝土梁平面布置图９８１０４７，终点里程ＹＤＫ４１＋４２０５８３；有效站台中心里程为ＹＤＫ４１＋５方案对比分析１８８１４７。车站西端接盾构区间并设盾构吊出井，东端预留远期延伸明经过上述分析，对两种方案对比如下：采用型钢混凝土结构

5、后，屋挖区间条件。车站设计总长度为４３９５ｍｍ，车站结构主要是车站主体盖结构的梁柱的强度和延性得到显著提高，梁高从钢筋混凝土结构屋部分，没有附属部分。车站为地下一层半地上一层半岛式车站。车站盖方案的１７ｍ减少到１２ｍ，空间视觉效果更好，建筑使用空间更宽主体为三层双跨的岛式站台车站，有效站台宽１２ｍ。结构型式为整体阔，且屋盖作为单榀框架，整体刚度和稳定性得到提高。式钢筋混凝土箱形框架结构，车站外包总长４３９５ｍ，标准段外包总宽６结论与建议２０５ｍ。（１）型钢混凝土框支梁的抗剪性能较钢筋混凝土框支梁有明显的２原屋盖设计方案改善，性能提高一倍以

6、上；（２）型钢混凝土框支柱由于其中型钢构件的采用钢筋混凝土井字梁楼盖屋面结构，梁截面尺寸分两种：纵向梁存在，提高了抗压承载力，在相同轴力的作用下，轴压比计算值比相同截面尺寸为３００Ｘ８００，横向梁截面尺寸为２５０ｘ５００；柱截面尺寸分两种：截面的钢筋混凝土柱要小，所以可以减少柱截面尺寸，增加建筑使用面中间一排柱子尺寸为６００ｘ８００，上下两排柱子截面尺寸为６００ｘ６００。积；（３）在施工方面，型钢混凝土中的型钢在混凝土尚未浇筑前就能先如图１所示。形成具有很大的承载力的钢结构骨架，足以承受构件自重和施工荷载。很好的解决了施工支模的问题，节省了时间和施

7、工成本；（４）以型钢、钢筋、混凝土三位一体地工作使型钢混凝土结构具备了比传统的钢筋混凝土结构承载力大、刚度大、抗震性能好的优点。与钢结构相比，具有防火性能好，结构局部和整体稳定性好，节省钢材的优点。在设计地下大空间结构中，有针对性地推广应用此类结构，对我国城市轨道交通的发展、优化和改善结构抗震性能都具有极其重要的意义。参考文献［１］马永佳，陈素珍．型钢混凝土在底部大空间结构中的应用［Ｊ］．城市图１屋面层结构平面布置图建设理论研究：（电子版），２０１４（０８）．３取消中间一排柱子后，备选屋盖设计方案［２］戴国亮，蒋永生，傅传国等．高层型钢混凝土底部大

8、空间转换层结构布置三道次梁，横向梁截面尺寸为７００Ｘ１７００，纵向两边边梁截面性能研究［Ｊ］．土木工程学报，２００３（０４