劉利文

摘 要：隨著社會的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，特別是交通設(shè)施建設(shè)的任務(wù)在不斷增加，一個明顯的事實(shí)就是近年來在全國開始大規(guī)模的修建地鐵。大家都知道，地下鐵道（地鐵）是城市快速軌道交通的一個部分，和其他公共交通相比，優(yōu)點(diǎn)在于解決地面交通壓力方面。因?yàn)榈罔F運(yùn)量大、快速、正點(diǎn)、低能耗、少污染、乘坐舒適方便等優(yōu)點(diǎn)，使其贏得了“綠色交通”的稱號。城市地鐵的造價(jià)平均每公里約為6 億—7 億人民幣，其中車站土建工程的造價(jià)約占總投資的13%，因此在車站建筑設(shè)計(jì)時，在滿足功能的前提下，應(yīng)盡量壓縮車站的長度及控制車站的埋深，以降低造價(jià)、節(jié)約投資。本文以成都地鐵七號線為例，詳細(xì)介紹了車站主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程。

關(guān)鍵詞：地鐵車站；主體結(jié)構(gòu)；內(nèi)力計(jì)算

1 主體結(jié)構(gòu)主要尺寸的擬定原則及擬定

1.1 主要尺寸的擬定原則

根據(jù)線線路條件、車站功能、周邊環(huán)境等要求，車站采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)形式。7號線車站標(biāo)準(zhǔn)段采用二層三跨結(jié)構(gòu)，西端換乘節(jié)點(diǎn)采用三層三跨結(jié)構(gòu)。主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸的擬定必須滿足主體結(jié)構(gòu)的受力、變形要求，以及車站功能和建筑凈空的要求。

由于基坑外均采用管井降水，因此施工階段挖孔樁只承擔(dān)土壓力。使用階段圍護(hù)樁與車站主體側(cè)墻按重合墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，即側(cè)水壓力直接作用于主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻，側(cè)土壓力作用于圍護(hù)樁，樁與側(cè)墻之間只傳遞壓力。

車站使用階段標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)簡化為橫向平面受力結(jié)構(gòu)，按作用在彈性地基上的橫向等代閉合框架進(jìn)行計(jì)算。

1.2 根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算及分析，主體結(jié)構(gòu)主要尺寸的取用如下

頂板厚度為700mm，中板厚度為400mm，車站側(cè)墻厚度為地下二層800mm（地下三層900mm），車站底板地下二層厚度為800mm（地下三層底板厚度為1100mm），換乘節(jié)點(diǎn)蓋挖段中柱采用Φ800鋼管砼柱，柱下設(shè)置Φ1800的基礎(chǔ)樁（基礎(chǔ)樁成孔：底板以上采用直徑2000mm人工挖孔樁，底板以下采用旋挖樁），明挖段中柱采用800mmx1000mm的鋼筋砼柱。

2 計(jì)算圖示及荷載

主體結(jié)構(gòu)按作用在彈性地基上的等代閉合框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，其地層的作用模擬為一系列彈簧，采用MIDAS7.3結(jié)構(gòu)工程系統(tǒng)軟件程序進(jìn)行計(jì)算分析，結(jié)構(gòu)計(jì)算按永久荷載、可變荷載、施工荷載和偶然荷載的各種組合工況進(jìn)行。側(cè)向水土壓力取值：取靜止土壓力，粘性土土層采用水土合算，砂性土及卵石土采用水土分算，水土壓力共同作用于主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻上。

設(shè)計(jì)采用“荷載-結(jié)構(gòu)”模型，按平面桿系有限元法進(jìn)行計(jì)算。

車站主體結(jié)構(gòu)各構(gòu)件除滿足承載能力極限狀態(tài)下的強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)正常使用狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的變形、裂縫寬度控制等要求。

3 結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果與分析

經(jīng)計(jì)算分析表明，由于結(jié)構(gòu)周邊土體的約束作用，地震力對地下結(jié)構(gòu)的影響較小，由于構(gòu)件計(jì)算中，地震組合工況僅進(jìn)行強(qiáng)度檢算，而在其他主要工況計(jì)算時，其多數(shù)構(gòu)件計(jì)算主要由裂縫檢算來控制。地震作用工況對構(gòu)件設(shè)計(jì)均表現(xiàn)為非控制工況。計(jì)算結(jié)果還表明，在有人防荷載作用的工況，計(jì)算結(jié)果不控制結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)。

4 結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、裂縫計(jì)算

根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析的結(jié)果，車站各結(jié)構(gòu)構(gòu)件除按強(qiáng)度進(jìn)行截面配筋計(jì)算外，還須按最大裂縫寬度控制在迎土面不大于0.2mm，背土面不大于0.3mm的要求行驗(yàn)算，以確定各截面的配筋。結(jié)構(gòu)構(gòu)件控制內(nèi)力、配筋及裂縫計(jì)算見表4-1。

參考文獻(xiàn)

[1] 高波.地下鐵道[M].西南交通大學(xué)出版社，2011.endprint

摘 要：隨著社會的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，特別是交通設(shè)施建設(shè)的任務(wù)在不斷增加，一個明顯的事實(shí)就是近年來在全國開始大規(guī)模的修建地鐵。大家都知道，地下鐵道（地鐵）是城市快速軌道交通的一個部分，和其他公共交通相比，優(yōu)點(diǎn)在于解決地面交通壓力方面。因?yàn)榈罔F運(yùn)量大、快速、正點(diǎn)、低能耗、少污染、乘坐舒適方便等優(yōu)點(diǎn)，使其贏得了“綠色交通”的稱號。城市地鐵的造價(jià)平均每公里約為6 億—7 億人民幣，其中車站土建工程的造價(jià)約占總投資的13%，因此在車站建筑設(shè)計(jì)時，在滿足功能的前提下，應(yīng)盡量壓縮車站的長度及控制車站的埋深，以降低造價(jià)、節(jié)約投資。本文以成都地鐵七號線為例，詳細(xì)介紹了車站主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程。

關(guān)鍵詞：地鐵車站；主體結(jié)構(gòu)；內(nèi)力計(jì)算

1 主體結(jié)構(gòu)主要尺寸的擬定原則及擬定

1.1 主要尺寸的擬定原則

根據(jù)線線路條件、車站功能、周邊環(huán)境等要求，車站采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)形式。7號線車站標(biāo)準(zhǔn)段采用二層三跨結(jié)構(gòu)，西端換乘節(jié)點(diǎn)采用三層三跨結(jié)構(gòu)。主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸的擬定必須滿足主體結(jié)構(gòu)的受力、變形要求，以及車站功能和建筑凈空的要求。

由于基坑外均采用管井降水，因此施工階段挖孔樁只承擔(dān)土壓力。使用階段圍護(hù)樁與車站主體側(cè)墻按重合墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，即側(cè)水壓力直接作用于主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻，側(cè)土壓力作用于圍護(hù)樁，樁與側(cè)墻之間只傳遞壓力。

車站使用階段標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)簡化為橫向平面受力結(jié)構(gòu)，按作用在彈性地基上的橫向等代閉合框架進(jìn)行計(jì)算。

1.2 根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算及分析，主體結(jié)構(gòu)主要尺寸的取用如下

頂板厚度為700mm，中板厚度為400mm，車站側(cè)墻厚度為地下二層800mm（地下三層900mm），車站底板地下二層厚度為800mm（地下三層底板厚度為1100mm），換乘節(jié)點(diǎn)蓋挖段中柱采用Φ800鋼管砼柱，柱下設(shè)置Φ1800的基礎(chǔ)樁（基礎(chǔ)樁成孔：底板以上采用直徑2000mm人工挖孔樁，底板以下采用旋挖樁），明挖段中柱采用800mmx1000mm的鋼筋砼柱。

2 計(jì)算圖示及荷載

主體結(jié)構(gòu)按作用在彈性地基上的等代閉合框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，其地層的作用模擬為一系列彈簧，采用MIDAS7.3結(jié)構(gòu)工程系統(tǒng)軟件程序進(jìn)行計(jì)算分析，結(jié)構(gòu)計(jì)算按永久荷載、可變荷載、施工荷載和偶然荷載的各種組合工況進(jìn)行。側(cè)向水土壓力取值：取靜止土壓力，粘性土土層采用水土合算，砂性土及卵石土采用水土分算，水土壓力共同作用于主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻上。

設(shè)計(jì)采用“荷載-結(jié)構(gòu)”模型，按平面桿系有限元法進(jìn)行計(jì)算。

車站主體結(jié)構(gòu)各構(gòu)件除滿足承載能力極限狀態(tài)下的強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)正常使用狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的變形、裂縫寬度控制等要求。

3 結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果與分析

經(jīng)計(jì)算分析表明，由于結(jié)構(gòu)周邊土體的約束作用，地震力對地下結(jié)構(gòu)的影響較小，由于構(gòu)件計(jì)算中，地震組合工況僅進(jìn)行強(qiáng)度檢算，而在其他主要工況計(jì)算時，其多數(shù)構(gòu)件計(jì)算主要由裂縫檢算來控制。地震作用工況對構(gòu)件設(shè)計(jì)均表現(xiàn)為非控制工況。計(jì)算結(jié)果還表明，在有人防荷載作用的工況，計(jì)算結(jié)果不控制結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)。

4 結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、裂縫計(jì)算

根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析的結(jié)果，車站各結(jié)構(gòu)構(gòu)件除按強(qiáng)度進(jìn)行截面配筋計(jì)算外，還須按最大裂縫寬度控制在迎土面不大于0.2mm，背土面不大于0.3mm的要求行驗(yàn)算，以確定各截面的配筋。結(jié)構(gòu)構(gòu)件控制內(nèi)力、配筋及裂縫計(jì)算見表4-1。

參考文獻(xiàn)

[1] 高波.地下鐵道[M].西南交通大學(xué)出版社，2011.endprint

摘 要：隨著社會的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，特別是交通設(shè)施建設(shè)的任務(wù)在不斷增加，一個明顯的事實(shí)就是近年來在全國開始大規(guī)模的修建地鐵。大家都知道，地下鐵道（地鐵）是城市快速軌道交通的一個部分，和其他公共交通相比，優(yōu)點(diǎn)在于解決地面交通壓力方面。因?yàn)榈罔F運(yùn)量大、快速、正點(diǎn)、低能耗、少污染、乘坐舒適方便等優(yōu)點(diǎn)，使其贏得了“綠色交通”的稱號。城市地鐵的造價(jià)平均每公里約為6 億—7 億人民幣，其中車站土建工程的造價(jià)約占總投資的13%，因此在車站建筑設(shè)計(jì)時，在滿足功能的前提下，應(yīng)盡量壓縮車站的長度及控制車站的埋深，以降低造價(jià)、節(jié)約投資。本文以成都地鐵七號線為例，詳細(xì)介紹了車站主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程。

關(guān)鍵詞：地鐵車站；主體結(jié)構(gòu)；內(nèi)力計(jì)算

1 主體結(jié)構(gòu)主要尺寸的擬定原則及擬定

1.1 主要尺寸的擬定原則

根據(jù)線線路條件、車站功能、周邊環(huán)境等要求，車站采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)形式。7號線車站標(biāo)準(zhǔn)段采用二層三跨結(jié)構(gòu)，西端換乘節(jié)點(diǎn)采用三層三跨結(jié)構(gòu)。主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸的擬定必須滿足主體結(jié)構(gòu)的受力、變形要求，以及車站功能和建筑凈空的要求。

由于基坑外均采用管井降水，因此施工階段挖孔樁只承擔(dān)土壓力。使用階段圍護(hù)樁與車站主體側(cè)墻按重合墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，即側(cè)水壓力直接作用于主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻，側(cè)土壓力作用于圍護(hù)樁，樁與側(cè)墻之間只傳遞壓力。

車站使用階段標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)簡化為橫向平面受力結(jié)構(gòu)，按作用在彈性地基上的橫向等代閉合框架進(jìn)行計(jì)算。

1.2 根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算及分析，主體結(jié)構(gòu)主要尺寸的取用如下

頂板厚度為700mm，中板厚度為400mm，車站側(cè)墻厚度為地下二層800mm（地下三層900mm），車站底板地下二層厚度為800mm（地下三層底板厚度為1100mm），換乘節(jié)點(diǎn)蓋挖段中柱采用Φ800鋼管砼柱，柱下設(shè)置Φ1800的基礎(chǔ)樁（基礎(chǔ)樁成孔：底板以上采用直徑2000mm人工挖孔樁，底板以下采用旋挖樁），明挖段中柱采用800mmx1000mm的鋼筋砼柱。

2 計(jì)算圖示及荷載

主體結(jié)構(gòu)按作用在彈性地基上的等代閉合框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，其地層的作用模擬為一系列彈簧，采用MIDAS7.3結(jié)構(gòu)工程系統(tǒng)軟件程序進(jìn)行計(jì)算分析，結(jié)構(gòu)計(jì)算按永久荷載、可變荷載、施工荷載和偶然荷載的各種組合工況進(jìn)行。側(cè)向水土壓力取值：取靜止土壓力，粘性土土層采用水土合算，砂性土及卵石土采用水土分算，水土壓力共同作用于主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻上。

設(shè)計(jì)采用“荷載-結(jié)構(gòu)”模型，按平面桿系有限元法進(jìn)行計(jì)算。

車站主體結(jié)構(gòu)各構(gòu)件除滿足承載能力極限狀態(tài)下的強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)正常使用狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的變形、裂縫寬度控制等要求。

3 結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果與分析

經(jīng)計(jì)算分析表明，由于結(jié)構(gòu)周邊土體的約束作用，地震力對地下結(jié)構(gòu)的影響較小，由于構(gòu)件計(jì)算中，地震組合工況僅進(jìn)行強(qiáng)度檢算，而在其他主要工況計(jì)算時，其多數(shù)構(gòu)件計(jì)算主要由裂縫檢算來控制。地震作用工況對構(gòu)件設(shè)計(jì)均表現(xiàn)為非控制工況。計(jì)算結(jié)果還表明，在有人防荷載作用的工況，計(jì)算結(jié)果不控制結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)。

4 結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、裂縫計(jì)算

根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析的結(jié)果，車站各結(jié)構(gòu)構(gòu)件除按強(qiáng)度進(jìn)行截面配筋計(jì)算外，還須按最大裂縫寬度控制在迎土面不大于0.2mm，背土面不大于0.3mm的要求行驗(yàn)算，以確定各截面的配筋。結(jié)構(gòu)構(gòu)件控制內(nèi)力、配筋及裂縫計(jì)算見表4-1。

參考文獻(xiàn)

[1] 高波.地下鐵道[M].西南交通大學(xué)出版社，2011.endprint