某地铁车站主体结构设计

刘利文

摘 要：随着社会的不断发展，基础设施的建设，特别是交通设施建设的任务在不断增加，一个明显的事实就是近年来在全国开始大规模的修建地铁。大家都知道，地下铁道（地铁）是城市快速轨道交通的一个部分，和其他公共交通相比，优点在于解决地面交通压力方面。因为地铁运量大、快速、正点、低能耗、少污染、乘坐舒适方便等优点，使其赢得了“绿色交通”的称号。城市地铁的造价平均每公里约为6 亿—7 亿人民币，其中车站土建工程的造价约占总投资的13%，因此在车站建筑设计时，在满足功能的前提下，应尽量压缩车站的长度及控制车站的埋深，以降低造价、节约投资。本文以成都地铁七号线为例，详细介绍了车站主体结构的设计过程。

关键词：地铁车站；主体结构；内力计算

1 主体结构主要尺寸的拟定原则及拟定

1.1 主要尺寸的拟定原则

根据线线路条件、车站功能、周边环境等要求，车站采用现浇钢筋混凝土框架结构形式。7号线车站标准段采用二层三跨结构，西端换乘节点采用三层三跨结构。主体结构构件尺寸的拟定必须满足主体结构的受力、变形要求，以及车站功能和建筑净空的要求。

由于基坑外均采用管井降水，因此施工阶段挖孔桩只承担土压力。使用阶段围护桩与车站主体侧墙按重合墙结构进行计算，即侧水压力直接作用于主体结构侧墙，侧土压力作用于围护桩，桩与侧墙之间只传递压力。

车站使用阶段标准段结构简化为横向平面受力结构，按作用在弹性地基上的横向等代闭合框架进行计算。

1.2 根据结构计算及分析，主体结构主要尺寸的取用如下

顶板厚度为700mm，中板厚度为400mm，车站侧墙厚度为地下二层800mm（地下三层900mm），车站底板地下二层厚度为800mm（地下三层底板厚度为1100mm），换乘节点盖挖段中柱采用Φ800钢管砼柱，柱下设置Φ1800的基础桩（基础桩成孔：底板以上采用直径2000mm人工挖孔桩，底板以下采用旋挖桩），明挖段中柱采用800mmx1000mm的钢筋砼柱。

2 计算图示及荷载

主体结构按作用在弹性地基上的等代闭合框架结构进行计算，其地层的作用模拟为一系列弹簧，采用MIDAS7.3结构工程系统软件程序进行计算分析，结构计算按永久荷载、可变荷载、施工荷载和偶然荷载的各种组合工况进行。侧向水土压力取值：取静止土压力，粘性土土层采用水土合算，砂性土及卵石土采用水土分算，水土压力共同作用于主体结构侧墙上。

设计采用“荷载-结构”模型，按平面杆系有限元法进行计算。

车站主体结构各构件除满足承载能力极限状态下的强度要求外，还应满足结构正常使用状态下结构的变形、裂缝宽度控制等要求。

3 结构计算结果与分析

经计算分析表明，由于结构周边土体的约束作用，地震力对地下结构的影响较小，由于构件计算中，地震组合工况仅进行强度检算，而在其他主要工况计算时，其多数构件计算主要由裂缝检算来控制。地震作用工况对构件设计均表现为非控制工况。计算结果还表明，在有人防荷载作用的工况，计算结果不控制结构构件的设计。

4 结构的强度、裂缝计算

根据结构计算分析的结果，车站各结构构件除按强度进行截面配筋计算外，还须按最大裂缝宽度控制在迎土面不大于0.2mm，背土面不大于0.3mm的要求行验算，以确定各截面的配筋。结构构件控制内力、配筋及裂缝计算见表4-1。

参考文献

[1] 高波.地下铁道[M].西南交通大学出版社，2011.endprint

摘 要：随着社会的不断发展，基础设施的建设，特别是交通设施建设的任务在不断增加，一个明显的事实就是近年来在全国开始大规模的修建地铁。大家都知道，地下铁道（地铁）是城市快速轨道交通的一个部分，和其他公共交通相比，优点在于解决地面交通压力方面。因为地铁运量大、快速、正点、低能耗、少污染、乘坐舒适方便等优点，使其赢得了“绿色交通”的称号。城市地铁的造价平均每公里约为6 亿—7 亿人民币，其中车站土建工程的造价约占总投资的13%，因此在车站建筑设计时，在满足功能的前提下，应尽量压缩车站的长度及控制车站的埋深，以降低造价、节约投资。本文以成都地铁七号线为例，详细介绍了车站主体结构的设计过程。

关键词：地铁车站；主体结构；内力计算

1 主体结构主要尺寸的拟定原则及拟定

1.1 主要尺寸的拟定原则

根据线线路条件、车站功能、周边环境等要求，车站采用现浇钢筋混凝土框架结构形式。7号线车站标准段采用二层三跨结构，西端换乘节点采用三层三跨结构。主体结构构件尺寸的拟定必须满足主体结构的受力、变形要求，以及车站功能和建筑净空的要求。

由于基坑外均采用管井降水，因此施工阶段挖孔桩只承担土压力。使用阶段围护桩与车站主体侧墙按重合墙结构进行计算，即侧水压力直接作用于主体结构侧墙，侧土压力作用于围护桩，桩与侧墙之间只传递压力。

车站使用阶段标准段结构简化为横向平面受力结构，按作用在弹性地基上的横向等代闭合框架进行计算。

1.2 根据结构计算及分析，主体结构主要尺寸的取用如下

顶板厚度为700mm，中板厚度为400mm，车站侧墙厚度为地下二层800mm（地下三层900mm），车站底板地下二层厚度为800mm（地下三层底板厚度为1100mm），换乘节点盖挖段中柱采用Φ800钢管砼柱，柱下设置Φ1800的基础桩（基础桩成孔：底板以上采用直径2000mm人工挖孔桩，底板以下采用旋挖桩），明挖段中柱采用800mmx1000mm的钢筋砼柱。

2 计算图示及荷载

主体结构按作用在弹性地基上的等代闭合框架结构进行计算，其地层的作用模拟为一系列弹簧，采用MIDAS7.3结构工程系统软件程序进行计算分析，结构计算按永久荷载、可变荷载、施工荷载和偶然荷载的各种组合工况进行。侧向水土压力取值：取静止土压力，粘性土土层采用水土合算，砂性土及卵石土采用水土分算，水土压力共同作用于主体结构侧墙上。

设计采用“荷载-结构”模型，按平面杆系有限元法进行计算。

车站主体结构各构件除满足承载能力极限状态下的强度要求外，还应满足结构正常使用状态下结构的变形、裂缝宽度控制等要求。

3 结构计算结果与分析

经计算分析表明，由于结构周边土体的约束作用，地震力对地下结构的影响较小，由于构件计算中，地震组合工况仅进行强度检算，而在其他主要工况计算时，其多数构件计算主要由裂缝检算来控制。地震作用工况对构件设计均表现为非控制工况。计算结果还表明，在有人防荷载作用的工况，计算结果不控制结构构件的设计。

4 结构的强度、裂缝计算

根据结构计算分析的结果，车站各结构构件除按强度进行截面配筋计算外，还须按最大裂缝宽度控制在迎土面不大于0.2mm，背土面不大于0.3mm的要求行验算，以确定各截面的配筋。结构构件控制内力、配筋及裂缝计算见表4-1。

参考文献

[1] 高波.地下铁道[M].西南交通大学出版社，2011.endprint

摘 要：随着社会的不断发展，基础设施的建设，特别是交通设施建设的任务在不断增加，一个明显的事实就是近年来在全国开始大规模的修建地铁。大家都知道，地下铁道（地铁）是城市快速轨道交通的一个部分，和其他公共交通相比，优点在于解决地面交通压力方面。因为地铁运量大、快速、正点、低能耗、少污染、乘坐舒适方便等优点，使其赢得了“绿色交通”的称号。城市地铁的造价平均每公里约为6 亿—7 亿人民币，其中车站土建工程的造价约占总投资的13%，因此在车站建筑设计时，在满足功能的前提下，应尽量压缩车站的长度及控制车站的埋深，以降低造价、节约投资。本文以成都地铁七号线为例，详细介绍了车站主体结构的设计过程。

关键词：地铁车站；主体结构；内力计算

1 主体结构主要尺寸的拟定原则及拟定

1.1 主要尺寸的拟定原则

根据线线路条件、车站功能、周边环境等要求，车站采用现浇钢筋混凝土框架结构形式。7号线车站标准段采用二层三跨结构，西端换乘节点采用三层三跨结构。主体结构构件尺寸的拟定必须满足主体结构的受力、变形要求，以及车站功能和建筑净空的要求。

由于基坑外均采用管井降水，因此施工阶段挖孔桩只承担土压力。使用阶段围护桩与车站主体侧墙按重合墙结构进行计算，即侧水压力直接作用于主体结构侧墙，侧土压力作用于围护桩，桩与侧墙之间只传递压力。

车站使用阶段标准段结构简化为横向平面受力结构，按作用在弹性地基上的横向等代闭合框架进行计算。

1.2 根据结构计算及分析，主体结构主要尺寸的取用如下

顶板厚度为700mm，中板厚度为400mm，车站侧墙厚度为地下二层800mm（地下三层900mm），车站底板地下二层厚度为800mm（地下三层底板厚度为1100mm），换乘节点盖挖段中柱采用Φ800钢管砼柱，柱下设置Φ1800的基础桩（基础桩成孔：底板以上采用直径2000mm人工挖孔桩，底板以下采用旋挖桩），明挖段中柱采用800mmx1000mm的钢筋砼柱。

2 计算图示及荷载

主体结构按作用在弹性地基上的等代闭合框架结构进行计算，其地层的作用模拟为一系列弹簧，采用MIDAS7.3结构工程系统软件程序进行计算分析，结构计算按永久荷载、可变荷载、施工荷载和偶然荷载的各种组合工况进行。侧向水土压力取值：取静止土压力，粘性土土层采用水土合算，砂性土及卵石土采用水土分算，水土压力共同作用于主体结构侧墙上。

设计采用“荷载-结构”模型，按平面杆系有限元法进行计算。

车站主体结构各构件除满足承载能力极限状态下的强度要求外，还应满足结构正常使用状态下结构的变形、裂缝宽度控制等要求。

3 结构计算结果与分析

经计算分析表明，由于结构周边土体的约束作用，地震力对地下结构的影响较小，由于构件计算中，地震组合工况仅进行强度检算，而在其他主要工况计算时，其多数构件计算主要由裂缝检算来控制。地震作用工况对构件设计均表现为非控制工况。计算结果还表明，在有人防荷载作用的工况，计算结果不控制结构构件的设计。

4 结构的强度、裂缝计算

根据结构计算分析的结果，车站各结构构件除按强度进行截面配筋计算外，还须按最大裂缝宽度控制在迎土面不大于0.2mm，背土面不大于0.3mm的要求行验算，以确定各截面的配筋。结构构件控制内力、配筋及裂缝计算见表4-1。

参考文献

[1] 高波.地下铁道[M].西南交通大学出版社，2011.endprint