《城市軌道交通高架結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載標準CJJT+301-2020》詳細解讀

《城市軌道交通高架結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載標準CJJ/T301-2020》詳細解讀contents目錄1總則2術(shù)語3高架區(qū)間結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載3.1荷載分類及組合3.2恒載3.3活載contents目錄3.4附加力3.5特殊荷載4高架車站結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載4.1荷載分類和荷載代表值4.2荷載組合4.3永久荷載4.4可變荷載contents目錄4.5偶然荷載和地震荷載本標準用詞說明引用標準名錄編制說明011總則目的規(guī)范城市軌道交通高架結(jié)構(gòu)設(shè)計的荷載取值和計算，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、安全性和經(jīng)濟性。適用范圍適用于城市軌道交通高架區(qū)間結(jié)構(gòu)和車站結(jié)構(gòu)的設(shè)計，其他相關(guān)結(jié)構(gòu)可參照執(zhí)行。1總則022術(shù)語指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在自身重力作用下的荷載。定義包括結(jié)構(gòu)自重、土壓力等。示例恒載是高架結(jié)構(gòu)設(shè)計時需考慮的重要因素，對于確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。影響2術(shù)語010203033高架區(qū)間結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載恒載主要包括結(jié)構(gòu)自重、土壓力、水壓力等，是高架結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須考慮的基本荷載?；钶d指可以移動的荷載，如列車、人群等，這些荷載會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生動態(tài)影響。3高架區(qū)間結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載包括溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力、風(fēng)荷載、地震力等由環(huán)境因素或外部作用引起的附加力。附加力指的是由于特殊原因引起的荷載，例如爆炸、撞擊等不常見但可能產(chǎn)生重大影響的事件。特殊荷載3高架區(qū)間結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載3高架區(qū)間結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載荷載組合應(yīng)基于最不利原則，即考慮對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最大不利影響的荷載組合方式。在高架結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要考慮不同荷載的組合效應(yīng)，以確保結(jié)構(gòu)在各種可能情況下的安全性和穩(wěn)定性。3.2荷載組合原則010203設(shè)計時還需考慮荷載的時效性，如恒載是長期作用的，而活載和附加力可能是瞬時或周期性的。3.3設(shè)計與實際應(yīng)用的結(jié)合3高架區(qū)間結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載設(shè)計時需結(jié)合實際情況，如地質(zhì)條件、氣候條件、交通流量等因素，對荷載進行具體分析。3高架區(qū)間結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載荷載標準不僅用于指導(dǎo)新結(jié)構(gòu)的設(shè)計，也適用于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的評估和維護。隨著技術(shù)的發(fā)展和材料的進步，荷載設(shè)計也需要不斷更新和優(yōu)化，以適應(yīng)新的需求和挑戰(zhàn)。043.1荷載分類及組合-恒載指的是結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在自身重力作用下的荷載，例如結(jié)構(gòu)自重和土壓力。-活載指的是可以移動的荷載，通常包括列車荷載、人群荷載等。荷載分類：根據(jù)《城市軌道交通高架結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載標準CJJ/T301-2020》，高架區(qū)間結(jié)構(gòu)設(shè)計的荷載主要分為恒載、活載、附加力和特殊荷載。3.1荷載分類及組合010203-附加力是由環(huán)境因素或外部作用引起的，如風(fēng)力、溫度應(yīng)力等。-特殊荷載則是由特殊原因造成的荷載，例如地震或爆炸產(chǎn)生的荷載。荷載組合：在實際設(shè)計中，需要考慮不同荷載的組合效應(yīng)，以確保結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。3.1荷載分類及組合設(shè)計原則：在進行荷載分類和組合時，應(yīng)遵循相關(guān)的設(shè)計原則，確保結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下的安全性和穩(wěn)定性。-常見的荷載組合包括恒載與活載的組合、恒載與附加力的組合，以及在特殊情況下恒載與特殊荷載的組合。-設(shè)計師需要根據(jù)具體的工程條件和設(shè)計要求，選擇適當?shù)暮奢d組合進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。3.1荷載分類及組合0102033.1荷載分類及組合-設(shè)計應(yīng)滿足安全、適用、經(jīng)濟、美觀和環(huán)保等要求。-必須充分考慮施工條件和施工方法，以保證結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量和安全性。053.2恒載3.2恒載恒載是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在自身重力作用下的荷載，這種荷載是長期且持續(xù)存在的。在城市軌道交通高架結(jié)構(gòu)設(shè)計中，恒載是必須要考慮的重要因素。恒載主要由結(jié)構(gòu)自重、土壓力以及水壓力等組成。其中，結(jié)構(gòu)自重是高架結(jié)構(gòu)本身的重量，土壓力是周圍土壤對結(jié)構(gòu)的側(cè)向壓力，而水壓力則是由地下水或地表水對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的壓力。在高架結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須準確計算和考慮恒載的影響。設(shè)計師需要根據(jù)結(jié)構(gòu)的幾何尺寸、材料密度等參數(shù)來估算結(jié)構(gòu)自重，并結(jié)合地質(zhì)勘察報告來確定土壓力和水壓力的大小。此外，還需要考慮結(jié)構(gòu)在使用過程中的磨損、腐蝕等因素對恒載的影響，以確保結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。定義與性質(zhì)組成部分設(shè)計考慮063.3活載3.3活載列車荷載城市軌道交通高架結(jié)構(gòu)設(shè)計中，列車荷載是重要的活載考慮因素。這包括列車的靜載和動載，靜載主要由列車的自重產(chǎn)生，而動載則是由列車行駛過程中產(chǎn)生的沖擊力、振動力等動態(tài)效應(yīng)所致。設(shè)計時需根據(jù)列車的型號、編組、速度等參數(shù)來確定具體的列車荷載。人群荷載高架車站和區(qū)間結(jié)構(gòu)上的人群荷載也是不容忽視的活載。人群荷載的大小取決于人群密度和流動情況。在設(shè)計時，需要合理預(yù)估人群荷載，并確保結(jié)構(gòu)能夠承受這種荷載，以保證乘客的安全。風(fēng)荷載由于城市軌道交通高架結(jié)構(gòu)通常暴露在自然環(huán)境中，因此風(fēng)荷載也是重要的活載之一。風(fēng)荷載的大小取決于風(fēng)速、風(fēng)向和結(jié)構(gòu)形狀等因素。設(shè)計時需要對風(fēng)荷載進行準確計算，并采取相應(yīng)的抗風(fēng)措施，以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。073.4附加力溫度應(yīng)力由于溫度變化，高架結(jié)構(gòu)材料會發(fā)生熱脹冷縮，從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力。這種應(yīng)力會影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，因此在設(shè)計中需要考慮適當?shù)臏囟瓤p或伸縮裝置來抵消這種應(yīng)力的影響。收縮應(yīng)力與膨脹應(yīng)力混凝土在施工過程中會發(fā)生收縮和膨脹，這也會產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力。收縮應(yīng)力主要是由于混凝土中的水分蒸發(fā)導(dǎo)致體積減小，而膨脹應(yīng)力則可能由于化學(xué)反應(yīng)（如堿骨料反應(yīng)）或外部因素（如凍融循環(huán)）引起。這些應(yīng)力都需要在設(shè)計中進行充分考慮。3.4附加力其他環(huán)境因素引起的附加力除了上述因素外，風(fēng)力、地震力等環(huán)境因素也會對高架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加力。這些力的大小和方向都是不確定的，因此需要通過詳細的分析和計算來確定其對結(jié)構(gòu)的影響，并在設(shè)計中采取相應(yīng)的措施來確保結(jié)構(gòu)的安全性。3.4附加力083.5特殊荷載3.5特殊荷載爆炸荷載在城市軌道交通高架結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須考慮爆炸荷載的影響。設(shè)計時需要計算爆炸荷載的大小和分布，以確保結(jié)構(gòu)在極端情況下的安全性。這一標準的制定，旨在防止因意外爆炸事件導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞和人員傷亡。01撞擊荷載由于城市軌道交通高架結(jié)構(gòu)位于城市空間中，可能會受到各種車輛的撞擊。因此，設(shè)計時需要考慮撞擊荷載，以確保結(jié)構(gòu)在受到撞擊時仍能保持穩(wěn)定。這包括對撞擊力的預(yù)測、結(jié)構(gòu)的抗撞擊能力分析以及必要的防護措施。02地震荷載地震是城市面臨的重要自然災(zāi)害之一，對城市軌道交通高架結(jié)構(gòu)的安全性構(gòu)成嚴重威脅。因此，在設(shè)計時必須充分考慮地震荷載，進行抗震設(shè)計。這包括地震力的計算、結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng)分析以及抗震措施的制定，以確保結(jié)構(gòu)在地震中的安全性能。03094高架車站結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載主要考慮人群、車輛等可移動荷載?；钶d如風(fēng)力、溫度應(yīng)力等由環(huán)境因素引起的荷載。附加力01020304包括結(jié)構(gòu)自重、土壓力等靜態(tài)荷載。恒載包括地震力以及可能的爆炸、撞擊等偶然荷載。特殊荷載4高架車站結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載104.1荷載分類和荷載代表值4.1荷載分類和荷載代表值-活載指可以移動的荷載，主要包括列車荷載、人群荷載以及風(fēng)荷載等。-恒載包括結(jié)構(gòu)自重、土壓力、水壓力等由結(jié)構(gòu)或構(gòu)件自身重力產(chǎn)生的荷載。由于環(huán)境因素或外部作用引起的附加力，例如溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力、膨脹應(yīng)力等。-附加力包括地震荷載、爆炸荷載等由于特殊原因引起的荷載。-特殊荷載4.1荷載分類和荷載代表值荷載代表值4.1荷載分類和荷載代表值-對于恒載，荷載代表值通常取結(jié)構(gòu)自重、土壓力等的標準值或設(shè)計值。-對于活載，列車荷載代表值會根據(jù)列車類型、運行速度、軸重等因素確定；人群荷載則根據(jù)人群密度和活動情況來取值。-附加力的荷載代表值會根據(jù)環(huán)境因素如溫度變化范圍、材料的熱脹冷縮系數(shù)等來計算。-特殊荷載的代表值則依賴于特定的條件，如地震烈度、爆炸當量等，來進行相應(yīng)的取值。4.1荷載分類和荷載代表值114.2荷載組合4.2荷載組合附加力與特殊荷載組合除了基本荷載外，設(shè)計中還需考慮附加力和特殊荷載的影響。附加力如溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力等，特殊荷載則包括地震荷載、爆炸荷載等。這些荷載雖不常見，但對結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性有著重要影響。組合效應(yīng)分析在實際的設(shè)計過程中，需要對各種荷載進行組合，并分析其在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的組合效應(yīng)。這包括荷載的疊加、荷載引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形等，以確保結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠滿足安全性、穩(wěn)定性和耐久性的要求?；竞奢d組合這一組合通常包括恒載和活載，是城市軌道交通高架結(jié)構(gòu)設(shè)計中最基本也是最?？紤]的荷載組合。恒載主要包括結(jié)構(gòu)自重、土壓力等，而活載則主要包括列車荷載、人群荷載等。030201124.3永久荷載結(jié)構(gòu)自重高架結(jié)構(gòu)的自身重量是永久荷載的主要組成部分，它持續(xù)作用于結(jié)構(gòu)上，并在設(shè)計過程中需要被準確計算。4.3永久荷載土壓力由于土壤對結(jié)構(gòu)物的側(cè)壓力，也是永久荷載的一種。土壓力的大小取決于土壤的類型、密度以及結(jié)構(gòu)物的形狀和尺寸。預(yù)應(yīng)力在高架結(jié)構(gòu)的建設(shè)過程中，為了增強結(jié)構(gòu)的承載能力，有時會對結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力。這種預(yù)應(yīng)力也是永久荷載的一部分，需要在設(shè)計過程中加以考慮。134.4可變荷載考慮在高架車站或區(qū)間上的人群對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的荷載，這一荷載會根據(jù)人群密度和活動情況而變化。人群荷載由于風(fēng)力作用在高架結(jié)構(gòu)上而產(chǎn)生的荷載，其大小取決于風(fēng)速、風(fēng)向和結(jié)構(gòu)形狀等因素。風(fēng)荷載列車在高架結(jié)構(gòu)上行駛時產(chǎn)生的動態(tài)和靜態(tài)荷載，包括列車的自重、載重以及行駛過程中產(chǎn)生的沖擊力。列車活載4.4可變荷載144.5偶然荷載和地震荷載4.5偶然荷載和地震荷載設(shè)計方法和標準為了應(yīng)對偶然荷載和地震荷載，CJJ/T301-2020標準提供了詳細的設(shè)計指導(dǎo)和要求。這包括結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計、材料選擇、連接方式以及必要的加固措施等。遵循這些標準可以確保高架結(jié)構(gòu)在各種極端情況下的穩(wěn)定性和安全性。地震荷載的重要性地震是一種具有破壞性的自然災(zāi)害，對高架結(jié)構(gòu)的安全性構(gòu)成嚴重威脅。因此，在荷載標準中，地震荷載被視為一種重要的設(shè)計考慮因素。結(jié)構(gòu)必須具備足夠的抗震能力，以確保在地震事件中的穩(wěn)定性和安全性。偶然荷載考慮在城市軌道交通高架結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須考慮到可能發(fā)生的偶然事件，如車輛撞擊、爆炸等不可預(yù)測的外部力。這些偶然荷載雖然在設(shè)計中不常見，但一旦發(fā)生，可能對結(jié)構(gòu)造成重大影響。15本標準用詞說明本標準用詞說明恒載指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在自身重力作用下的荷載，例如結(jié)構(gòu)自重、土壓力等?；钶d指可以移動的荷載，例如車輛、人群等。附加力指由于環(huán)境因素或外部作用引起的附加力，如風(fēng)力、地震力等。特殊荷載指由于特殊原因引起的荷載，例如爆炸、撞擊等。16引用標準名錄引用標準名錄國家標準在編制本標準時，參考了多項相關(guān)的國家標準，包括但不限于建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范等，以確保高架結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載的確定與國家標準保持一致。行業(yè)標準除了國家標準外，還引用了鐵路、公路、橋梁等相關(guān)行業(yè)的標準，以便更全面地考慮高架結(jié)構(gòu)在各種不同應(yīng)用場景下的荷載要求。其他參考文獻在編制過程中，還參考了國內(nèi)外關(guān)于高架結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載的研究文獻、技術(shù)報告和實踐經(jīng)驗總結(jié)，以確保本標準的科學(xué)性和實用性。17編制說明1.編制背景與目的編制說明隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，高架結(jié)構(gòu)在城市軌道交通中的應(yīng)用日益廣泛。為了確保高架結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、安全性和經(jīng)濟性，急需制定統(tǒng)一的荷載標準。CJJ/T301-2020標準的制定，旨在規(guī)范城市軌道交通高架結(jié)構(gòu)設(shè)計的荷載取值和計算方法。編制說明2.編制過程依據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的相關(guān)要求，標準編制組進行了廣泛的調(diào)查研究和實踐經(jīng)驗總結(jié)。編制說明參考了國內(nèi)外相關(guān)標準和先進技術(shù)，經(jīng)過多次征求意見和修改，最終完成了標準的編制。編制說明針對不同類型的荷載，提供了詳細的取值方法和計算公式，便于設(shè)計人員準確計算和應(yīng)用。標準明