地铁车站抗震设计

地铁车站抗震设计（共10篇）

地铁车站抗震设计 篇1

摘要：该文以武汉地铁阳逻线施岗站为例, 分别采用了《铁路工程抗震设计规范》 (GB50111—2006) 和《建筑抗震设计规范》 (GB50011—2010) 进行抗震设计。通过对此车站的抗震计算分析, 表明在6度抗震设防烈度下, 18m柱跨的“开”字形双柱双悬挑结构能够满足抗震设防的要求。

关键词：地铁,高架车站,抗震性能,分析

1 工程概况

施岗站为高架三层侧式车站, 位于武汉市新洲区。一层为架空层, 二层为站厅层, 三层为站台层, 车站总长141.6m, 车站总宽24.2m, 纵向跨度主要为18m, 横向柱间距为8 m。车站主体结构为钢筋混凝土框架结构, 车站采用“建、桥”合一的结构体系, 桥墩均采用双柱, 柱上部分为“开”型盖梁。上部的轨道梁及车站站台层支承在“开”型盖梁上。“开”型盖梁采用预应力钢筋混凝土结构。站台层通过支承在“开”型盖梁上立柱形成钢筋混凝土框架结构。站厅层位于“开”型盖梁的中间层, 结构上与桥未分开。站台屋盖采用轻型钢结构。车站标准段剖面图见图1。

根据建筑布局, 该车站的横断面方向主要为单跨框架结构体系。单跨框架作为框架结构的特殊形式, 其抗侧移刚度小, 耗能能力弱, 结构冗余度小, 在遭遇强烈地震时, 很容易由于单个竖向构件发生破坏继而引发结构连续倒塌, 在国内外历次的地震中都证明这种结构体系对抗震严重不利, 所以《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010第6.1.5条规定甲、乙类建筑不应采用单跨框架结构。该工程虽然不属于房屋结构且高度不高 (混凝土结构顶面高度15.8m, 钢屋架顶面高度23.8m) , 不属于高层建筑, 但毕竟单跨框架抗震性能较差, 必须重视其抗震设计, 真正实现抗震目标。

2 车站抗震计算

2.1 地震作用

根据《武汉轨道交通21号线工程场地地震安全性评价报告》 (以下简称《地震安评报告》) 提供的地震影响系数曲线与抗震规范提供的曲线存在一定的差异, 如图2所示。两者的最大地震影响系数αmax取值不同:多遇地震下, 抗震规范为0.04, 安评报告为0.074 (50年) 、0.099 (100年) ;设防地震下, 抗震规范为0.12, 安评报告为0.209 (50年) 、0.260 (100年) ;罕遇地震下, 抗震规范为0.28, 安评报告为0.352 (50年) 、0.449 (100年) 。周期在0~6s时, 安评报告的地震影响系数值均大于抗震规范值。根据该工程的抗震审查意见 (详见武抗办审[2010]324号文) , 该工程多遇地震、设防地震和罕遇地震的反应谱采用安评报告提供的数据, 结构设计偏于安全。

2.2 抗震计算方法

2.2.1《地铁设计规范》 (GB50157—2013) 对不同构件的设计要求

根据现行《地铁设计规范》 (GB50157—2013) 第10.6.2条“当轨道梁支承或刚接于车站结构、站台梁等车站结构构件支承或刚接于轨道梁桥上, 形成“桥—建”组合结构体系时, 轨道梁及其支承结构的内力计算应该按规范第10.3.1条荷载类型进行最不利组合, 并应与区间桥梁相同的方法进行结构设计;轨道梁和支承结构的刚度限制应与桥梁相同。组合结构体系其余构件应按现行建筑结构设计规范进行结构设计”, 针对该车站列表如表1所示。

2.2.2 计算软件和流程

运用中国建筑科学研究院研制的PKPM-SATWE (2011年9月版) 系列软件, 采用空间整体模型, 进行结构的抗震性能分析。首先计算结构在多遇地震下的内力及配筋, 其次采用时程分析法进行多遇地震下的补充验算;最后采用静力弹塑性分析方法 (PUSHOVER) 和弹塑性时程分析方法进行罕遇地震下结构的位移验算。

运用桥梁计算分析通用软件MIDAS-CIVIL, 采用空间整体模型, 按《铁路工程抗震设计规范》GB50111—2006 (2009年版) 的规定进行结构的抗震性能分析。首先计算主体墩柱和盖梁结构在给定的截面配筋多遇地震下的内力及应力, 应力要小于容许应力, 保证结构处于弹性阶段;其次采用弹塑性时程分析法进行罕遇地震下的内力验算, 得到塑性铰的位置和结构最大响应位移;按铁规进行延性验算。

抗震设计流程见图3。

3 抗震计算分析与结果

3.1 按建规抗震分析

3.1.1 建模及按振型分解反应谱法进行多遇地震作用

车站模型见图4。根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223—2008和《建筑抗震设计规范》GB50011—2010的规定, 按房屋建筑抗震计算参数列表如表2, 表3所示。

根据SATWE的弹性计算结果可知:结构沿主轴方向振动形式相近, 结构振型、周期、位移形态和量值在合理范围;结构地震作用沿高度的分布合理;有效质量参与系数、楼层剪重比、位移角、位移比等指标均满足规范要求;所有结构构件均处于弹性阶段;框架柱、框架梁及车站盖梁的配筋均在合理范围。

3.1.2 弹性动力时程分析进行多遇地震作用

采用SATWE进行多遇地震作用下的弹性动力时程计算。地震波选取三组人工模拟的场地波 (人工地震波均由该工程地震安评单位———武汉地震工程研究院提供, 按场地类别Ⅱ类, 特征周期为0.35s选择) 。

从弹性动力时程分析的主要计算结果 (见表4, 表5) 中可以看出, CQC法的层间剪力曲线在结构高度方向地震波作用下的各楼层地震剪力均小于CQC法相应楼层的地震剪力, 说明在采用CQC法进行结构设计时, 结构计算结果是偏安全的。

3.1.3 罕遇地震作用弹塑性计算分析

以三组地震波为例, 计算车站地震波主方向为X向、Y向时结构最大楼层位移、最大层间位移角如表6所示。

该车站在罕遇地震下, 最大层间位移角发生在站厅层为1/538, 小于《建筑抗震设计规范》GB50011—2010第5.5.5条规定的1/50, 满足要求, 可以实现大震不倒。

3.2 按桥规抗震分析

3.2.1 计算模型及简图

建立空间模型, 采用Midas/Civil 2013 (8.2.1) 软件进行抗震相关计算分析。主体结构均采用空间梁、板单元模拟, 利用节点弹性支撑模拟地基土对基础的作用, 其顺桥向、横桥向的约束刚度根据岩土工程勘察报告提供的地质资料采用m法计算。具体计算模型如图5所示。

3.2.2 多遇地震反应谱计算结果及分析

按《铁路桥涵混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3—2005容许应力法进行截面配筋验算。

从表7、表8可知, 结构在多遇地震下处于弹性状态。

3.2.3 罕遇地震弹塑性动力时程计算结果及分析

罕遇地震下, 选择50年超越概率2%的3组时程波进行计算, 取计算结果的最大值。

从表9可见, 按《铁路工程抗震设计规范》 (GB 50111—2006) (2009版) 第7.3.3条, 各墩柱计算出的非线性位移延性比均小于允许位移延性比, 墩顶位移小于规范规定的限值, 可以实现大震不倒。

4 结果分析及结论

从以上各章的分析可以得到以下结论:

1) 按《铁路工程抗震设计规范》 (GB 50111—2006) (2009版) 中B类桥梁和按《建筑抗震设计规范》GB50011—2010进行地震作用分析和变形验算, 多遇地震作用下最大弹性层间位移角小于1/550, 即结构处于弹性工作状态;罕遇地震作用下, 既小于《建筑抗震设计规范》规定的1/50要求, 又满足《铁路工程抗震设计规范》规定的非线性位移延性比限值, 同时在罕遇地震下结构也未进入塑性工作状态, 经抢修后可限速通车。

2) 在罕遇地震下最大响应位移小于容许位移, 潜在塑性铰区域的塑性转角小于塑性铰区的最大容许转角, 从而可以保证改结构在大震下不倒。

3) 车站纵向结构形成多跨连续框架, 受力特点与房屋建筑接近, 地震作用下塑性铰首先出现在纵向框架梁端, 通过调整纵向梁柱截面尺寸可以实现“强柱弱梁”;横向单跨, 受力特点与桥梁接近, 地震作用下塑性铰首先出现在墩柱底端和顶端, 墩柱抗剪和盖梁受力应按能力保护原则设计。

综上所述, 该工程通过合理的结构设计和采取适当的抗震加强措施, 能达到预期的性能目标。

参考文献

[1]GB50909—2014城市轨道交通结构抗震设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2014.

[2]GB50009—2012建筑结构荷载规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2010.

[3]GB50011—2010建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2010.

[4]GB50157—2013地铁设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2013.

[5]GB50111—2006 (2009版) 铁路工程抗震设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2009.

[6]TB10002.3—2005铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范[S].北京:中国铁道出版社, 2005.

[7]周宏慧.高架车站大悬臂独柱桥墩桥梁结构设计[J].现代城市轨道交通, 2006 (4) :67-69.

[8]陈文艳, 马坤全.轨道交通莘闵线高架桥抗震研究[J].中国市政工程, 2003 (1) :32-34.

[9]周丹, 蔡广聪, 谢桥军.地铁地下车站抗震设计与实例分析[J].建材世界, 2016 (4) :40-45.

[10]中铁第四勘察设计院集团有限责任公司&长江勘测规划设计研究有限责任公司.武汉轨道交通阳逻线工程抗震专项论证报告[R].武汉:中铁第四勘察设计院集团有限责任公司&长江勘测规划设计研究有限责任公司, 2015.

地铁车站抗震设计 篇2

上海地铁翔殷路车站设计

翔殷路车站为浅埋地下一层侧式站台车站,是国内第一个也是世界首次双圆盾构过站车站,地下一层内布置环控机房等少量设备用房,将主要设备用房设置在地面西北角三层设备用房内.车站内设有四个小站厅和站台在同一层.翔殷路站与众不同的是它设有连接站厅的“地下天桥”连接通道,并在站台也设有连接站台两侧“地下天桥”连接通道.

作 者：肖桦 作者单位：中铁第一勘察设计院集团有限公司城建院,陕西,西安,710001刊 名：中国科技博览英文刊名：ZHONGGUO BAOZHUANG KEJI BOLAN年，卷(期)：2010“”(21)分类号：U231关键词：浅埋 地下一层侧式站台 国内第一 世界首次 双圆盾构过站车站

地铁车站抗震设计 篇3

关键词：地铁；管线；优化

中图分类号：U231.4文献标识码：A文章编号；1006-8937(2011)06—0150—01

综合管线的设计在地铁车站的设计及施工过程中尤为重要，其在整个设计与施工过程中对各专业管线的设计及施工起指导作用。综合管线设计的合理性直接影响到车站各层的层高、建筑装修、车站设备的安全以及各管线能否顺利安装。

1优化目的

在符合设计功能与施工规范前提下，在有限的施工空间里，综合排布各系统管线，减少各专业的施工冲突，避免返工，控制整体施工成本，保证整体施工进度。

2优化原则

对于地铁综合管线优化实质上就是各系统的管线在施工前与施工中的一些局部修改与调整，在优化过程中应遵循以下原则：

“电让水、水让风，风让设备，弱电让强电”等的施工原则；“从上到下、先大后小、先强(电)后弱(电)、先建筑后安装”的施工顺序；符合规范和设计要求。管线的优化排布，必须满足设计功能与规范中强制性条文规定；结合现场，整体布局，综合考虑。综合管线优化排布牵涉到多个系统专业管线，因此在优化时，一定要综合考虑各个系统的管线，并对所有的管线根据不同的技术要求，结合现场实际条件，进行整体布局；便于维护与检修。综合管线优化时还要考虑系统运营后的维护与检修方便；经济比选。管线优化方案确定前，要对各方案进行经济比选，选择一最佳方案。

3地铁车站综合管线设计现状

①地铁车站附属用房功能分区模糊松散，缺乏管线总体布局。地铁设计施工周期长，建设单位及相关专业需求的不断变化和周围环境条件限制，除供电专业(车站变电所)外，几乎其他所有车站附属用房都没有按使用功能分区。车站通风空调在设计风管敷设路径时，不得不将若干个通风空调小系统干管布置在设备区走廊吊顶内，再通过支管分别向走廊两侧设备管理用房送风、排风。这些小系统风管之间不但需要水平交叉，还要垂直交叉。另外，由于车站设备区走廊高度一般不超过4.4m，宽度不超过1.8m，在走廊吊顶高度不低于2.5m的情况下，走廊吊顶内可以用于安装管线的有效面积一般也不超过1.9m×1.8m。有的车站在有效面积不到4m²的范围内，安装了3～4条风管、5～6个电缆桥架和4～5条水管。吊顶内的各种风管、桥架、水管重重叠叠、密密麻麻，根本无法满足管线敷设空间要求，不但施工安装和设备调试异常困难，而且没有检修维修空间。一旦发生管线故障，需要花费大量的时间和人工进行恢复。

②车站吊顶内电缆桥架设计缺乏有效整合。地铁车站的FAS、BAS、通信、信号、导向和低压配电等6个专业，每个专业都需要在车站吊顶内架设电缆桥架。由于专业系统间各自为政、条块分割，缺乏统一规划，缺乏空间合理分配，有的车站设备区走廊吊顶内，安装了6个电缆桥架，连同各种管线吊筋和天花龙骨吊筋，吊顶内的各种管线重重叠叠，吊筋密密麻麻，难以分辨，没有检修维修空间。一旦发生火灾后果严重，存在着安全隐患。

③车站吊顶内水管设计缺乏统一规定。车站冷冻水管、冷却水管、生活水管、消防水管、喷淋水管及通气管，都用于输送低压流体，使用功能基本相同，技术要求基本一致。由于缺乏统一规定，不同设计人员，根据个人习惯采用水管分散敷设方式，自行选择路径，结果造成水管之间距离过大，浪费了许多宝贵的空间，有的甚至影响了天花吊顶装修漏空处理效果。

④车站综合管线设计与土建设计脱节。在车站土建设计时，由于车站设备还没有定标，设备专业(风、水、电)施工设计不细致，深度不够，管线的规格尺寸不够准确，导致车站风、水、电及综合管线专业很难向土建设计专业提出准确的空间使用要求。当车站设备定标，车站风、水、电管线设计方案比较稳定以后，土建施工设计基本完成，甚至有的车站结构施工也完成了。这时综合管线专业才能发现车站管线走向、布局上存在着问题和矛盾，再要求结构设计专业返工(取消埂斜)，就会影响设计进度，甚至影响工程施工进度。只能在土建现有条件下，协调管线矛盾，甚至导致少数工程不得不留有缺憾。

4综合管线设计质量管理

①电缆桥架整合。共用电缆桥架断面设计形式应灵活、方便，易于实施，在不同区段过渡时，应充分考虑土建空间特点和电缆弯曲半径要求。对于共用电缆支架形状、尺寸及支架内部空间划分，须有严格规定，细节清楚。

②设计界面划分。共用电缆支架涉及系统供货商与车站机电设备安装商工程量调整，涉及系统设计单位与工点设计单位工作量调整，需要得到业主的同意与支持。建议由熟悉车站建筑结构形式的车站低压配电专业，负责落实共用电缆支架外部尺寸、安装标高、内部空间划分等技术细节，负责共用电缆支架的工程量统计，把电缆桥架整合技术成果落实到实处。综合管线专业和所有使用共用电缆支架的专业，都应在施工设计图册中，有统一的车站站厅、站台共用电缆支架平面图、断面图。

③细部处理。须注意对综合管线设计图的细节要求，特别是设备区走廊管线排列布置情况，对于无法正确判定吊顶内管线相对位置是否合理，维修空间是否满足使用要求的，必须补充必要的相视图。

④与车站结构设计配合。为了充分利用地下车站有限的吊顶空间，保证车站各种管线敷设的平直顺畅，要求具体设计人员根据共用电缆支架走向、通风管道总体布局和水管集中布置要求，制定车站管线规划设计要点，根据车站建筑平面设计情况，在必要时要求结构专业取消站台层中板中纵梁两侧的埂斜，将站厅顶板两侧的埂斜设计取最小值。

⑤与建筑设计配合。设备区建筑平面细部调整。对于环境条件要求相同、专业特点比较接近的设备管理用房，应要求建筑专业尽量紧凑布置。可布置成弱电用房区、管理用房区、通风机房区、给排水用房区及变电所区等；走廊吊顶内检修空间控制。当需要在设备管理用房走廊吊顶内，布置大系统风管时，应特别注意走廊宽度是否满足大系统风管检修维修空间要求；中板开洞细部处理。当需要在站台层沿楼梯口、沿中板洞口边缘设置车站管线时，应要求建筑专业预留口部做活的土建条件；设备房间内装修处理。气体灭火保护房间内的下排风立管、横管宜采用暗装方式，或要求建筑专业将风管进行必要装饰处理：公共区天花装修漏空处理。要求具体设计人员了解公共区天花吊顶装修形式，与装修专业紧密配合，预留天花吊顶漏空处理条件。

⑥平面图绘制规定。平面图绘制应进行图面处理，采用俯视原则绘图，能看见的部分用实线，不能看见的部分尽量不用或少用虚线。

5结语

随着地铁的普及，保证地铁安全可靠运营的系统也越来越多，而地铁的空间因地理环境、经济及安全等因素的制约，无法再进一步扩大，因此地铁的空间相对而言会越来越小，如何在越来越小的空间内布置越来越多的系统管线，势必引起越来越多的工程技术人员的关注。

参考文献：

某地铁高架车站抗震设计 篇4

1 项目概况

宁波市轨道交通1号线一期工程芦港站为三层岛式车站，有效站台长度为118m。地面一层为地面层，地面二层为站厅层，地面三层为站台层;结构形式为三层框架结构，纵向柱距12m，基础采用钻孔灌注桩基础。根据建筑布局，车站横向主要为双柱带悬挑的结构体系，形成了Y方向主要为单跨框架的结构体系。单跨框架作为框架结构的特殊形式，其抗侧移刚度小，耗能能力弱，结构冗余度小，在遭遇强烈地震时，很容易由于单个竖向构件发生破坏继而引发结构连续倒塌，在国内外历次的地震中都证明这种结构体系对抗震严重不利，所以建筑抗震设计规范GB 50011-2001 (2008年版) 第6.1.5条规定高层的框架结构不应采用单跨框架结构，多层框架结构不宜采用单跨框架结构。本工程虽然不属于房屋结构且高度不高 (混凝土结构顶面高度13.5m，钢屋架顶面高度21m) ，不属于高层建筑，但毕竟单跨框架抗震性能较差，必须重视其抗震设计，真正实现抗震目标。

2 结构方案

本工程抗震设防烈度6度，设计基本地震加速度0.05g，设计地震分组为一组，场地类别为III类。建筑抗震设防类别为乙类，框架抗震等级为三级，根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008第3.0.3点，本工程按6度计算地震作用，按7度加强其抗震构造措施。

车站结构设计使用年限为100年，结构安全等级为一级。结构重要性系数γ0=1.1。

高架车站结构配筋时，只受列车荷载的构件，按地铁设计规范、铁路桥涵设计规范计算;如不受列车荷载的构件，则按建筑规范计算;兼受列车荷载的构件，则既要满足地铁设计规范、铁路规范、亦要满足建筑规范的要求。

本站主体结构为框架结构，框架柱网纵向间距12m×4+11.35m+1.3m+11.35m+12m×4;车站横向主要为双柱带悬挑的结构体系，纵向中部设100mm宽缝，屋架结构为钢结构。车站轨道梁为12m跨π型钢筋混凝土简支梁，通过盆式橡胶支座支撑在站台板下层框架横梁上，横梁上设支座垫石。车站两端与区间相接的地方，区间桥墩和车站墩柱分离，共用车站的基础。

3 主要抗震措施

3.1 严格控制轴压比，加强箍筋配置提高框架柱的延性

轴压比限值实际上是大小偏压的界线，其反映了柱 (墙) 的受压情况，《建筑抗震设计规范》和《混凝土结构设计规范》都对柱轴压比规定了限制，限制柱轴压比主要是为了控制柱的延性，因为轴压比越大，柱的延性就越差，在地震作用下柱的破坏呈脆性。本工程控制轴压比在0.5左右，以期在罕遇地震情况下，框架柱出现大偏压破坏，具有较强的塑性变形能力。

加强箍筋配置：箍筋可以改善柱的延性，因为柱箍筋约束混凝土，提高了混凝土受压的极限变形内力，适当加强箍筋配置可提高框架柱在强震中的表现。

3.2 合理进行结构布置，尽量避免形成框架短柱

短柱抗震性能较差，延性较差，超短柱几乎没有延性，在罕遇地震时很容易发生剪切破坏，无法满足中震可修，大震不倒的原则。短柱是按内力计算值得到的剪跨比MC/ (VCh0) 不大于2、反弯点在柱子高度中部、柱净高与柱截面高度之比Hn/h不大于4的柱。在结构布置时，应注意由于填充墙对框架柱的约束，如：框架柱间砌筑不到顶的隔墙、窗间墙以及楼梯间休息平台使框架柱变成短柱。

3.3 实现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固

3.3.1 强柱弱梁

强柱弱梁指的是使框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求。用以提高结构的变形能力，防止在强烈地震作用下倒塌。对柱的设计弯矩人为放大，对梁不放大。其目的表现在调整后，柱的抗弯能力比之前强了，而梁不变。即柱的能力提高程度比梁大。这样梁柱一起受力时，梁端可以先于柱屈服。但以下几种情况我们会人为造成“强梁弱柱”：

⑴一定板宽范围内与框架梁平行的板筋参与抵抗负弯矩, 使梁端抗负弯矩能力增大，但我们实际配筋中又没有考虑板筋的有利作用;

⑵梁底筋通长配置，梁端形成双筋梁，受压区高度减小，使梁端抗负弯矩能力增大;

⑶规范对梁端下部纵筋要求不少于上部纵筋0.5倍 (一级) 或0.3倍 (二、三级) 或梁端下部纵筋由抗震条件下的最小配筋率控制时造成超配;

⑷节点左、右梁上部纵筋按设计弯矩大一侧用量贯通布置，使弯矩小的一侧超配;

⑸出于安全考虑加大梁配筋，而对柱配筋末作相应增大，造成强梁弱柱。

本工程支撑轨道梁的框架梁裂缝宽度控制<0.2mm，故框梁支座处配筋很大，而SATWE计算柱配筋仅仅是由梁弯矩设计值反算，无法考虑实际配筋反算柱弯矩设计值。故本工程对重要的梁柱节点进行了梁柱实际受弯承载力的复核验算，梁实际受弯承载力采用实际配筋计算，且按规范考虑梁两侧一定范围的楼板钢筋的有利作用，以真正实现强柱弱梁。

3.3.2 强剪弱弯

强剪弱弯是使钢筋混凝土构件中与正截面受弯承载能力对应的剪力低于该构件斜截面受剪承载能力的设计要求。使结构构件在发生受弯破坏前不先发生剪切破坏。用以改善构件自身的抗震性能。SATWE中梁柱剪力设计值是根据弯矩设计值反算的，和强柱弱梁相类似，无法考虑人为因素对弯矩设计值的放大，故需对本工程较重要的构件(框架柱及大跨度框架梁)，按实际配筋进行了强剪弱弯的复核。

3.3.3 强节点强锚固

水平作用的地震对结构主体造成的伤害就往往体现在节点处，梁柱节点在剪压作用下混凝土出现斜裂缝甚至挤压破坏，造成纵向钢筋压屈。因此，保证节点区不过早发生剪切破坏的主要措施是保证节点区混凝土的强度及密实性，并在节点区配置足够的箍筋。

3.4 重要构件中震设计复核

中震不屈服设计：即认为结构在正常使用状态下承受某一次“中震”作用，其主要构件不发生屈服。具体实现方法是： (1) 水平地震影响系数最大值按设防烈度取值 (amax取0.12) ; (2) 内力调整系数取为1(取消强柱弱梁，强剪弱弯等); (3) 荷载分项系数取1，保留组合系数; (4) 抗震调整系数γRE取1; (5) 材料强度用标准强度。

本工程重要构件框架柱及大跨度框架梁按中震不屈服对其实际配筋进行了复核，使框架柱及大跨度框架梁实现中震不屈服的性能目标。

3.5 罕遇地震弹塑性变形验算

除弹性计算外，用EPDA进行对本项目进行了静力弹塑性分析 (Pushover) ，以评估此建筑主体结构在罕遇地震作用下的抗震性能及采取措施对薄弱构件进行必要的加强，计算中水平力分布模式采用倒三角形分布方式。

经计算分析，Y向罕遇地震性能控制点的加载步为第42步，结构最大弹塑性层间位移角为1/302，满足规范1/550的要求。

对应Y向罕遇地震性能控制点结构顶点最大弹塑性位移为33.9mm。

Y方向罕遇地震下，有部分主梁出现塑性铰，柱未出现塑性铰，能实现“强梁弱柱”的目标。根据分析结果，证明结构整体上能满足在罕遇地震作用下“大震不倒”的要求。

4 结论

根据《建筑结构抗震设计规范》的有关规定，我们对此项重要结构在小震作用下采用了进行弹性内力分析，并严格按照规范要求的抗震措施和抗震构造措施进行抗震设计，即进行了第一阶段设计;在中震作用下对重要结构构件进行设计，既第二阶段设计;在罕遇地震作用下，采用了弹塑性静力(PUSHOVER)分析方法，对结构进行了进一步的弹塑性受力变形分析，即第三阶段设计。各项指标结果都显示：经过以上三阶段设计，本工程结构完全能够达到现行规范规定的小震不坏、中震可修、大震不倒三水准设防目标。

参考文献

[1]GB50011-2001, 建筑抗震设计规范 (2008年版)

[2]GB50010-2002, 混凝土结构设计规范

浅谈地铁车站的装修概念设计论文 篇5

1、装修概念设计

装修概念设计是车站装修设计的最初阶段，主要包括车站装修的色彩运用、材料采用以及形态组合等装修设计的手法。

2、车站的空间功能分配

2.1平面分析

车站公共区平面布置与其功能布局密不可分，而功能布局最重要的依据是客流的聚集、流向。分散的进站乘车客流从出入口开始通往车站的非付费区、付费区、直至站台的楼、扶梯止，呈一种聚集的流动状。乘客到了站台层后均匀分布。出站客流与进站客流互逆。通过分析可得知，付费区通往站台的楼、扶梯及其周边部位是客流密度最大的区域，也是乘客视觉感受的重点区域。

2.2 竖向分析

(1)根据人的视觉习惯分析，距视点较近的墙面、柱面是视觉感受的重点区域，宜设置装修图案或者文字信息。而离视点较远的天花、地面视觉敏感度降低，且设备较多，因此宜以功能性布置为主。

(2)根据客流走向特点，在楼、扶梯区域的竖向空间也是视觉感受的重要区域。

2.3 空间功能分配

根据以上分析，车站公共区的空间可以根据客流流经密度及视觉浏览密度进行分区。在楼、扶梯部位及其周边区域，我们称之为主服务空间，面积较小，但装饰性、功能性均要求高。而公共区其余区域则为次服务空间，面积较大，但除部分墙面外，装饰要求较弱，一般以功能性装饰为主。

3、公共区空间的效果控制

3.1 主服务空间的空间效果

主要服务空间以集中性的体、块设施为主，空间效果以表现个性特点为出发点，通过对装饰材质、色彩、形态组合的变化，设计出车站的特点。

3.2 次服务空间的空间效果

次服务空间在装饰方面采用规律性、统一性较强的手法。在色彩上运用全线统一的主色调，材料及组合形态以全线统一的模式进行控制。

4、车站装修具体设计

4.1 天花部分

(1)功能分区及材料选用

根据车站的空间功能分配，天花分为三个区，中间为B区(体现个性特点)，两边为A区(全线统一风格)。A区天花选用全线统一的白色吊顶板材，主、次龙骨同色;B区板材选用蓝灰色的透空骨架组成透空天花做基底，在主要服务空间内采用喷砂面不锈钢弯板造型，其余部位适当布置些黑色穿孔板。

(2)天花基本模数的确定和A区天花布置的主要形式

站厅：根据站厅宽度，天花横向扣除风口宽度、骨架附件等宽度，天花采用“双排板材”形式与“单排板材”形式相结合的布置形式，采用1300、1100、900三种标准模数。

站台：根据站台宽度，天花横向扣除风口宽度、骨架附件等宽度，天花采用“单排板材”形式的布置形式，采用900一种标准模数。

(3)天花布置与设备布置的关系

照明：A区每单元布置标准灯管解决照明问题，B区配以拉杆造型灯增强装饰效果。

空调：在A区和B区交接处设置纵向通长空调出风口，出风口与天花上部风管之间采用软性支管连接。

广播与探头：A区每单元内布置一处设备集成接口，布置此类设备，B区则布置在天花上空。

导向系统：导向系统在天花空隙处设置。

4.2 墙面部分

(1)材料选用

选用宝石蓝(客村站个性色彩)搪瓷钢板，踢脚采用150高黑色花岗石。

(2)基本模数的确定

墙面以大面积的块材为主要装饰手段，在乘客的视觉敏感范围内布置了主要的指示导向设施、主要服务设施、数量较多的广告灯箱，其中广告灯箱的规格为3130x1580，主要的.设施规格为800x1200，因此，为兼顾广告灯箱和主要的设施规格，墙面装饰板的基本模数定为1600x540(为缝中至缝中距离，实际板材规格为1590x530，布置时板与板之间留10mm空隙)。

(3)墙面布置主要形式

竖向布置：从地面装修完成面起至150mm高为黑色花岗石踢脚线，再从150mm高起往上布置高度为530mm的墙面板，板与板之间留10mm空隙。

横向布置：沿墙面连续布置，留出各门洞、设备洞口，尽量采用标准板，减少非标板。

4.3 柱面部分

(1)基本模数的确定

为达到装修风格的统一、装修构件的模数化、工业化、柱装修后的外观尺寸，材料规格应为矩形，尽量标准化。

(2)柱面布置形式

竖向分格：与公共区墙面分格相同

横向分格：分为A区(共性)和B区(车站个性)。视觉敏感度较低的柱子侧面为A区，采用全线统一的灰色铝板;视觉敏感度较高的柱子正面(即朝向屏蔽门或站厅侧墙)采用宝石蓝(客村站个性色彩)搪瓷钢板，并在柱上布置车站站名。

4.4 地面部分

(1)基本模数和材料的选用

采用全线统一的600x600的花岗石，标准模数定为1200x1200(横向2块x纵向2块标准规格花岗石密铺，标准模数块之间留3mm缝)，剩余尺寸均以非标模数消化尺寸差。

(2)地面布置的主要形式

站厅：横向从柱跨跨中起铺，纵向从站厅中线起铺。

站台：横向从柱跨跨中起铺，纵向从屏蔽门边线起铺。

5、结束语

地铁车站的结构防水设计 篇6

本车站主体结构为地下二层三跨结构, 顶板平均覆土厚约3.10m, 车站底板底埋深度约为18.00m。根据本站客流量, 结构选用12.00m双柱岛式站台, 车站标准段宽度为20.30m, 标准段高度15.00m。

二、防水设计原则及标准

地下结构应遵循“以防为主, 刚柔相济, 多道设防, 因地制宜, 综合治理”的原则。车站主体结构防水等级为一级, 结构不允许渗水, 结构表面无湿渍。结构自防水首先应保证混凝土、钢筋混凝土结构的自防水能力。为此应采取有效技术措施, 保证防水混凝土达到规范规定的密实性、抗渗性、抗裂性、防腐性和耐久性。根据主体结构设计使用年限100年的要求进行耐久性设计, 混凝土结构所用材料应满足现行《地铁设计规范》、《混凝土结构设计规范》及《混凝土结构耐久性设计规范》的相关要求。针对郑州地区的气候特征, 附加防水层应吸取国内外类似工程结构防水的经验, 以达到技术先进、经济合理、安全适用、确保防水的目的。

三、防水方案

地下车站迎水面结构均采用防水混凝土, 防水混凝土的抗渗等级根据结构的埋设深度确定, 一级设防要求不小于P10。

地下结构防水应遵照以结构自防水为主的原则, 而混凝土的抗裂比防渗更为重要, 控制混凝土的裂缝将是结构自防水混凝土设计与施工的主要问题。地下结构控制混凝土裂缝的综合措施有:

1. 严格控制混凝土配合比。

在满足强度、密实性、耐久性、抗渗等级和泵送混凝土的和易性 (即坍落度及其损失) 要求的条件下, 最大限度地控制混凝土的水泥用量, 以及采用双掺技术 (优质粉煤灰或磨细矿渣加上高效减水剂) , 并按设计强度、抗渗标准通过实验确定最佳配合比。另外, 水胶比是对抗渗性起决定作用的因素, 在明挖车站主体结构中, 必须限制水胶比的最大限值为0.45。

2. 车站结构的顶板、底板和四周侧墙的混凝土应采用高性能补偿收缩防水混凝土。

高性能混凝土 (HPC) 的主要特点是高流动性, 低收缩, 高抗渗, 低水化热, 高体积稳定性等, 其配制的基本原理是用复合型超塑化剂、超细活性掺和料 (如磨细矿渣) 等, 通过高效减水, 提高混凝土的密实度和流动性, 因其致密度较高, 还带来早强而后强不倒缩的特点, 同时以较低的水泥用量和胶体用量, 达到较高的强度和防渗抗裂要求。C30高性能混凝土配合比的单位水泥用量不小于260kg/m3, 要求结硬后的实体混凝土早期强度 (48h强度) 不低于设计值的70%~80%。

3. 主体结构均应采用商品混凝土。

应严格控制混凝土的入模温度, 夏季高温季节施工时, 应尽量利用夜间施工, 采取措施降低混凝土的入模温度 (尽量降低至25℃以下为最好) 。

4. 混凝土浇筑后, 必须加强保温养护。

为了防止混凝土表面冷却时降温过快, 造成过大温差, 就需要在冷却过程中采用保温养护, 控制散热过程并防止混凝土表面温度的骤然变化。这一点在以前的施工中通常会被忽略, 在今后的地铁工程中必须明确规定, 并采用信息化施工, 每隔2小时量测一次温度, 根据量测的温度指导养护和拆模。

正确的养护措施会降低混凝土的干燥速率, 延缓表层水分损失, 尤其是早期头几个小时和浇筑当天的养护。模板外侧应保持湿润, 木模宜浇水, 钢模则可外辅保水的覆盖层, 规定的保水养护时间应为10d, 在车站出入口和进风口应加以围蔽, 尽可能防止干燥空气流入。混凝土的整个养护时间应大于14d。

车站顶板混凝土浇筑完毕后, 立即收水加盖湿草包养护, 且不少于14d, 能做到蓄水养护则最理想。并且要及时做好防水层和回填覆土工作, 顶板的底层面要注意保温养护。

5. 车站结构按施工流程设置施工缝和后浇带。

为减少混凝土收缩产生的裂缝, 环向施工缝间距一般宜控制在12~16m, 可采用跳槽分段浇筑混凝土的方法进行施工;后浇带采用高性能补偿收缩防水混凝土施工。

6. 在结构的迎水面设置柔性全包防水层。

顶板防水层应采用单组分聚氨酯防水涂料, 一级设防要求时的厚度不得小于2.50mm。侧墙和底板防水层可采用天然钠基膨润土净含量不小于5.50kg/m2的膨润土防水毯或双层聚酯胎体SBS改性沥青防水卷材 (Ⅱ型) , 一级设防要求时, 每层厚度均不得小于4mm。并根据不同部位设置与其相适应的防水层的保护层。

四、变形缝、施工缝、穿墙 (板) 的防水

1. 环向施工缝均采用35cm宽钢边橡胶止水带并粘贴20mm×10mm的遇水膨胀止水胶来加强防水;

水平纵向施工缝均采用双道遇水膨胀止水胶 (每道20mm×10mm) 并在接缝表面涂刷1.50kg/m2的水泥基渗透结晶型防水材料加强防水;特殊部位, 如与附属结构接口处的施工缝可采用双道遇水膨胀止水胶 (每道20mm×10mm) +注浆管的方式进行防水处理。

2. 变形缝均整环设置宽度为35cm的中孔型中埋式钢边橡胶止水带。

侧墙和底板设置宽度为35cm的中孔型外贴式橡胶止水带, 顶板的迎水面变形缝内设置20mm×10mm的聚硫密封胶。同时, 结构的顶板、侧墙在背水面变形缝内设置20mm×10mm的聚硫密封胶。

3. 穿墙 (板) 管件 (如接地电极或穿墙管) 等穿过防水层的部

浅谈地铁车站照明设计 篇7

关键词：地铁车站,照明设计,设备电缆选型

地铁即地下快速轨道交通的简称, 大多数地铁车站都位于地下, 因此地铁车站中的照明有着使用率高、无法利用自然光的特点, 因此在照明设计中除了要保证舒适、健康外, 还要考虑安全节能。

照明配电的范围包括公共区、出入口、设备区、区间隧道、风道、夹层等车站及区间范围内各种需要照明的场所。

1 地铁车站照明的分类

地铁车站通常分为地下两层:站厅层和站台层, 照明设备通常按照车站两端布置 (A端和B端)

1.1 按照车照布局分

公共区照明 (含出入口) 、设备区照明和区间照明 (一个地铁车站包含和它相邻的半个区间)

1.2 按照用途分

工作照明、节电照明、事故照明、导向标志照明、区间照明和广告照明等。

1.3 按照负荷等级分

一级负荷、二级负荷、三级负荷。

一级负荷主要有:事故照明、二三四类导向标志照明、公共区工作照明、节电照明, 由两路独立的电源供电, 且为末端切换。供电方式:采用双电源双回线路供电方式, 照明负荷采用交叉供电的形式。应急照明电源由EPS应急电源供电。

二级负荷主要是设备区工作照明和一类导向标志照明, 供电方式:由一路电源供电。当这路电源发生故障时, 由变电月低压柜上的母线联络开关进行切换, 以保证供电。 (注:变电所为两路10k V电源各带一台变且器, 低压侧为单母线分段, 设母线联络开关。)

三级负荷主要有广告照明。供电方式:采用单电源单回路供电方式。当一路电源故障时, 切除三级负荷, 由另一路电源负责向所有一、二级负荷供电。

2 地铁照明设计

2.1 地铁照明系统设计

(1) 在车站的站厅层、站台层两端分别设置照明配电室, 负责车站及相邻半个区间的照明配电及控制。车站每个照明配电室内宜设两个照明总配电箱, 电源应分别由变电所不同低压母线供电。两个照明总配电箱交叉向工作照明、节电照明配电箱供电, 每个照明总配电箱各带50%负荷。地铁地下站出入口和风道人防段内外的照明分开回路配电。

(2) 设备区照明电源由变电所单独供电。

(3) 车站广告照明电源由变电所三级负荷母线供电。

(4) 车站两端各设置一间蓄电池室, 负责车站及相邻半个区间的应急照明配电, 蓄电池室也可与照明配电室合建。

(5) 导向标识系统:由总照明配电箱母线引一路电源至导向标识控制箱。

2.2 地铁照明设计中的注意事项

(1) 照明配电箱内三相照明回路负荷应基本平衡, 回路的最大电流差不宜大于30%。

(2) 为改善气体放电光源的频闪效应, 应将相邻灯管分接在不同相别的线路上。

(3) 照明配电箱向照明灯具送电回路最大负荷电流不宜大于16A。

(4) 插座的设计数量及支路容量应根据具体的房间用途, 尽量留有余量。

(5) 灯具外壳均通过PE线接地。

(6) 照明设备端子处电压偏差允许值应符合《供配电系统设计规范》 (GB50052-95) 要求;正常情况下照明灯具端子供电电压偏差允许值:±5%, 特殊情况下照明灯具端子供电电压偏差允许值:+5%~-10%。

3 照度标准

地下车站、高架车站及地面用房的照度标准, 执行现行国标《地下铁道照明标准》 (GB/T 16275-1996) 、《建筑照明设计标准》 (GB50034-2004) 中的规定。

4 设备选型

(1) 设备选型应满足地铁环境要求, 选用技术先进、生产工艺成熟可靠、结构紧凑、便于安装和维护的节能型产品。在满足技术和功能要求的前提下, 优先选用成熟国产设备, 并尽可能全线统一。选用体积小、低损耗、低噪音、防潮、无自爆型标准化电气产品。

(2) 各级配电箱中的断路器具有“限流”和“隔离”功能并满足级差配合要求。区间维修电源箱采用带漏电保护功能, 并具有防尘、防潮性能, 外壳防护等级为IP65的电气产品。

(3) 地铁车站以节能荧光灯为主。在条件允许 (下转192页) (上接122页) 的情况下, 尽量采用低损耗、高光效的节能型荧光灯分散安装于水泵房、隧道内和其它潮湿、不通风场合的配电箱、灯具等设备宜选用寿命长、节能高效型产品, 灯具以荧光灯为主。区间照明灯具还应有良好遮光性能以及防震、防尘、防潮和防溅, 外壳防护等级为IP654, 。区间灯具应具有一定的遮光性能, 以避免对司机视觉造成影响。

(4) 荧光灯具均配置电容补偿装置, 补偿后COSφ≥0.9。

5 线缆选择及敷设方式

(1) 除火灾时仍需运行的设备电缆 (线) 采用低烟无卤阻燃耐火型电缆 (线) 或矿物绝缘电缆外, 其余设备电缆 (线) 采用低烟无卤阻燃电缆 (线) 。所有电线电缆阻燃性能均为B类。

(2) 电缆桥架选用铝合金制品, 托架选用钢制品, 保护管选用镀锌钢管及焊接钢管。电缆敷设可采用沿电缆桥架、线槽、支架敷设, 敷设在电缆竖井、站台板下及吊顶内;电缆由桥架进配电箱的一段沿墙穿钢管敷设。通过公共区时, 电缆敷设在装修层内的电缆桥架上, 并与建筑装修相协调, 保证符合美观要求, 便于维修。电线采用金属线槽、穿钢管暗敷或明敷。

(3) 电缆 (线) 敷设在穿越防火分区时, 须采取防火封堵措施。

参考文献

【1】GB50157-2003地铁设计规范.

【2】GB50052-95供配电系统设计规范.

【3】GB50054-95低压配电设计规范.

【4】JGJ16-2008民用建筑电气设计规范.

地铁车站建筑设计初探 篇8

1 地铁车站的特征

地铁车站是建在城市地下的车站, 它具有以下地下建筑的特征:①为了使结构安全、施工方便及节约投资, 它的形体必须简单、完整;②没有自然光线, 必须全部靠人工采光;③为保证地下空间环境的安全和舒适设有庞大的空调、通风设施;④为保证客流安全、顺畅、快捷集散, 设有众多鲜明的指示标牌和消防设施;⑤地面出入口通过地下通道与地下车站连接, 出入口地下部分要采取人防措施, 在地面上设有风亭建筑 (见图1) 。

在地铁车站设计中设计者要根据车站的功能和要求在设计前一定要分析各种设计要素, 尤其是有利和不利的因素, 以在设计中体现和满足人性化和规范的需要。地铁车站不利因素一般有以下六个方面:①空间封闭、狭长、结构类同。空间封闭给人们带来闭塞和压抑的感觉, 往往使乘客的识别性能降低;②站内噪声大。由于站内空间封闭, 建筑装修材料吸声系数较小, 声反射强度大;③站内湿度大;④发生火灾等灾害后扑救困难;⑤采用机械通风、人工照明;⑥施工比较复杂。地铁车站有利的因素一般有以下二个方面:①节约城市用地;②有良好的防护功能, 战时可考虑作为避难场所。

2 地铁车站布设与设计应遵循的原则

(1) 车站布设应方便乘客使用, 地铁车站的站位应该为乘客提供最大可能的方便, 使多数乘客步行的距离最短。

(2) 尽量通过短的出入口通道, 将旅游景点、游乐中心、住宅密集区、办公密集区等与车站相通, 为乘客提供无太阳晒、无雨淋的乘车条件。

(3) 对于突发性的大型客流集散点, 如大型的体育场一般只有突发性的客流, 地铁车站的位置不宜离得太近, 防止集中客流对地铁车站的冲击, 车站出入口离开体育场出入口一般在300m以上, 若是突发性客流的强度较大, 距离还应该设置得更大一些, 如沈阳地铁二号线的奥体中心车站距离奥体中心体育馆出口约为800m。

(4) 车站布设应与城市道路网及公共交通网络密切结合, 应符合轨道交通网络规划和城市总体规划的要求, 应与城市总体规划和车站所在地区的城市规划相互协调, 如沈阳地铁二号线的奥体中心车站的2号出入口就距公交车站新华社站距离大约为50m, 地铁路线的密度和车站的数目均比不上地面公交线路网, 必须依托地面公交路线网络, 使其能最大限度地吸引客流, 为地铁车站往返运输乘客, 使地铁成为快速大运量的骨干交通动脉, 一般将地铁车站设在道路交叉口, 公交路线在地铁车站周围设置车站, 方便公交和地铁之间的换乘。

(5) 车站布设应与旧城改造和新区土地的开发相结合, 车站分布应方便施工, 减少拆迁, 降低造价, 并注重城市轨道交通建设与周边经济发展的互动效应, 为可持续发展创造条件。换乘站在结合周围环

境特点布置站位的时候, 不仅需要考虑近期车站的功能实施, 还须兼顾远期站位换乘方案的便捷和远期实施的可操作性, 并应根据远期客流要求, 工程分期实施的条件, 合理选择车站型式、换乘方式及控制近、远期车站建设规模, 使近期车站的方案具备最大化的适应性和合理性。

(6) 车站分布应兼顾各个车站间距离的均匀性, 乘客到大型的商业区购买物品, 要货比三家, 一般不计较时间和步行距离, 地铁车站站位距离商业区中心不超过500m就可以了。

(7) 车站设计规模应根据远期高峰小时预测客流集散量和车站行车管理、设备用房的需要来确定, 要与站厅、站台、出入口通道、楼扶梯以及售检票等部位的通过能力相匹配, 同时满足事故发生时乘客紧急疏散的需要, 超高峰系数根据车站规模及周边用地情况所决定的客流性质不同分别取1.1～1.4 (见图2) 。

地铁车站的设计选型可从线路走向分为侧式站台候车与岛式站台候车, 从功能上比较岛式站台候车便于客流在站台上互换不同方向的车次, 而侧式站台候车客流换乘不同方向的车次必须通过天桥才能完成, 一旦乘客走错方向, 会给换乘带来很多不便, 但侧式站台候车方式带来的轨道集中布置, 有利于区间采用大的隧道或双圆隧道双线穿行, 具有一定的经济性, 但在城市地下工况复杂的情况下, 大隧道双线穿行反而又缺乏灵活性, 而岛式站台候车方式的两根单线单隧道布线方式在城市地下工况复杂的情况下穿行则具有较大灵活性 (见图3、图4) 。

3 地铁车站的布局形式及结构类型

(1) 地铁车站的设计从建筑布局的形式可分为浅埋式和深埋式, 浅埋式车站由于车站的埋置深度浅, 带来一系列的经济效益, 如土方减少、技术难度减小、出入口通道客流上下高度减小等等, 大大节省车站在地下的建设投资。这种车站的前提是, 地面下没有各种城市管线通过, 也不在城市主要道路下, 并得到地下铁道线路走向的允许;深埋式车站因受周边环境的影响和线路走向的制约, 必须较深地建于地下, 随之而来的是深基坑等各项技术难度加大、土方增加、投资较大和客流上下高度的增加。

(2) 地铁车站设计从结构的类型可分矩形箱式地下建筑和圆形或椭圆形的隧道式建筑, 矩形箱式车站, 基本上都是采用地下连续墙后大开挖的现浇钢筋混凝土结构, 施工时对周边的环境影响较大, 土方量也大, 对地面交通影响也大;而圆形或椭圆形的隧道或暗挖车站建筑, 基本可采用盾构掘进的方式, 土方量减少, 同时对周边环境的影响也大大减少, 但带来的技术要求则较高且需更大的盾构掘进等机械和设备。地铁车站一般宜设在线路直线段上, 车站的型式选择应根据线路条件和所处环境特点, 因地制宜地进行比选确定, 结合建筑造型、结构类型和施工方法, 合理地利用城市建筑空间, 做到与周围建筑结合好, 拆迁少, 对地面交通干扰小, 对地下管线影响小、改移方便, 换乘车站需对换乘形式、使用功能以及综合经济指标等多方面进行比较, 换乘节点应根据远期线网的情况分别采用同步实施或是预留接口的实施条件。

地铁车站设计涉及专业有:客流预测, 线路, 限界, 行车, 建筑, 结构, 通风, 动照, 给排水, 气体消防, FAS、BAS, 通信, 信号, 供电, 接触网, 杂散电流, 安全门, 人防, 电扶梯, AFC等。所以在实际设计中根据地下建筑的特点, 各专业一定要相互紧密配合和协调, 尽可能的避免将来变更设计等事情的发生。

地铁车站是人流相对集中的交通建筑, 所以在设计中必须有序地组织人流进站和出站, 并方便地铁换乘, 满足客流高峰时所需的各种面积规定及楼梯、通道等的宽度要求, 上下楼梯位置的设置能均匀地接纳客流, 另外要有足够的设备用房和管理用房, 以满足技术设备的布置及运行管理的要求, 使车站具有与之要求的完善的使用功能。

进站客流路线:

4 地铁车站的组成

地铁车站建筑设计主要由车站主体 (站台、站厅, 生产、生活用房) 建筑设计、车站附属建筑设计 (出入口及通道, 通风道及地面通风亭等) 两大部分组成。

地铁车站主体的组成基本上分为两大部分, 一是乘客使用空间, 二是涉及车站运营的技术设备用房及管理用房。乘客使用空间:乘客使用空间是直接为乘客服务的场所, 主要包括站厅层公共区、站台层公共区、售票处、检票口、问讯、公用电话、小卖部、楼梯、自动扶梯及垂直电梯、公共卫生间、无障碍公厕等, 车站公共区应划分为付费区与非付费区。站厅层要有足够的公共区域面积, 满足高峰时段客流的集散, 要有足够数量的售检票设备和其他为公共服务的设施;站台层要有足够的站台宽度, 要有分布均匀的楼梯、自动扶梯和满足列车编组停靠的有效站台长度。设备用房及管理用房, 是为了保证车站具有正常运营条件和营业秩序而设置的办公用房。主要包括车站综合控制室、站长室、值班室、公安安全室、安全门设备室、公共通信机房、通信设备室、信号设备室、AFC机房、AFC票务室、公安消防设备室、消防泵房、污水泵房、废水泵房、工务用房、气瓶间、变电所、照明配电室、风机监控室、环控机房、小系统通风机房、会议交接班室等, 它们一般分设于站厅层和站台层的两端部。

车站附属建筑设计的地面站房、出入口以及风亭均需结合所在地区城市规划, 其地面部分的立面设计要做到简洁、大方, 与周围环境相协调;出入口应考虑兼顾市政过街功能, 出入口的数量应根据车站情况并按照车站远期预测客流量计算确定, 一般不宜少于四个, 当车站客流量较小时, 可酌情减少, 但不能少于两个, 车站出入口通道总宽, 应以车站远期预测超高峰小时乘降量进行计算确定, 与自动扶梯或楼梯相连的通道宽度必须与其通过能力相匹配, 兼作城市过街道的, 其宽度应根据过街客流量加宽, 同时确保在灾害情况下紧急疏散的要求。车站出入口分布要力求合理, 最大程度吸引各方向客流, 方便乘客乘降和换乘;车站出入口和风亭应尽量与周围建筑相结合, 充分考虑城市景观的要求, 出地面的出入口、风亭的体积尽量减小, 造型力求美观, 与周围的建筑风格协调。

5 结束语

地铁车站公共区设计研究 篇9

车站公共区是能供乘客乘降, 换乘和候车的场所, 应保证旅客使用方便, 安全, 迅速地进出车站。车站的公共区包括站厅层公共区及站台层公共区, 站厅层公共区是乘客由地面进入地下车站或者由站台上至站厅的集散空间, 又分为付费区和付费区, 在付费区内主要布置楼梯、自动扶梯和电梯等垂直交通工具, 在非付费区内布置自动售票机、自动验票机, 在付费区与非付费区分界之间布置栏杆和进、出站闸机, 在出站闸机位置设置票务处, 供乘客补票或者售票[1]。现就对公共区的布置做以下方面的研究。

1 车站公共区柱网布置研究

车站公共区柱网的布置需考虑公共区楼扶梯、电梯的位置;站台的长度;单、双柱布置形式;屏蔽门的设置;结构的经济合理要求等[2]。根据大量的车站建筑设计实践证明, 在10m宽的岛式站台中采用单柱布置形式, 在12m以上的岛式站台中采用双柱布置形式。近年来我国地铁建设工程中, 车站站台广泛使用屏蔽门系统, 为了使车站中的柱子不正对站台屏蔽门的开启扇, 10m单柱岛式车站柱距宜为8m, 12m双柱岛式站台柱距宜为9.75m, 从而减小柱子对上下车的客流的影响。8m柱距及9.75m柱距在实际工程中取得了很好的效果[3], 如图1、2所示。

2 车站公共区楼扶梯、电梯的布置形式研究

目前国内车站的地铁设计楼扶梯、垂直电梯的布置主要有两种布置形式。

2.1 采用两部扶梯、两部楼梯位于付费区, 垂直电梯位于非付费区

此布置特点为:在非付费区规模一定的情况下, 付费区规模较小, 扶梯数量少, 运营成本较低, 同时符合常规建筑利用楼梯进行疏散的理念, 但垂直电梯位于非付费区, 不能兼顾携带大件行李等人员使用, 功能单一, 管理不便, 扶梯数量少, 乘客舒适性较低, 如图3所示。

3.2采用三部扶梯、一部楼梯、垂直电梯均位于付费区

此布置特点为:垂直电梯位于付费区, 可兼顾携带大件行李等人员使用, 管理便利, 扶梯数量多, 乘客舒适性高, 但在非付费区规模一定的情况下, 付费区规模较大, 投资较大, 不符合常规建筑利用楼梯进行疏散的理念, 如图4所示。

根据上述分析, 采用三扶一楼、垂直电梯位于付费区的布置形式以人为本, 方便乘客, 虽然不符合常规建筑利用楼梯进行疏散的理念, 但在地铁两层空间中, 疏散导向性明确, 提升高度小[4], 楼扶梯口部采用满足一定风量要求的加压送风, 同时, 地铁规范中规定扶梯可参与消防疏散, 因此对疏散的影响较小。所以三扶一楼、垂直电梯位于付费区的付费区布置形式要优于两扶、两楼、垂直电梯位于非付费区的布置形式[5]。

3车站公共区客流组织及售、检票机布置研究

正确的组织客流流线, 有利于顺利快捷的引导和组织乘客进、出站, 并且在紧急事故状态下, 可以引导和组织乘客安全快速的疏散、逃离事故现场[6]。车站内的客流组织主要是通过车站内的导向指示标志或者车站内的工作人员引导。进站的客流是指乘客在站厅层买票※通过进闸机※车站内设置的楼扶梯、电梯※站台层候车、乘车;出站的客流是指乘客下车后通过站台上的导向指示标志※车站内设置的楼扶梯、电梯※通过站厅层的出站闸机※根据出站的导向指示标志选择出地面的方位※由出入口通道设置的楼、扶梯出站[7]。

车站站厅层乘客流线有如下3种方式, 如图5所示。

方式一:进出站客流流线清晰但购票客流与通过客流略有交叉。

方式二:进出站客流流线清晰有序但不利于出站乘客补票。

方式三:进出站流线、售检票流线、通过流线清晰, 互相干扰小;票务室位置布置合理, 方便乘客充值、补票, 公共区按此方式布置售、检票机及票务室是最优的布置方式。

4 商铺、银行等服务设施的布置研究

在地铁车站内设置商铺、银行等服务设施, 既可以方便人民群众的日常生活需要又可以为地铁公司创造收入, 以弥补地铁初期运营的亏损。因此在满足地铁车站使用功能和消防疏散的前提下, 应积极地在地铁车站内设置商铺和银行等服务设施。商铺和银行等服务设施根据近年来各个城市地铁建设的经验, 银行一般设置在靠近地铁公共区非付费区的一端或者靠近车站出入口, 如图6所示。商铺的设置可以利用出入口通道与主体建筑或者与风道之间所夹的区域进行综合开发利用, 也可以在公共区的非付费区设活动的标准小店铺, 但应注意商铺的性质必须为不存在火灾危险、服务于人民群众生活的商业店铺, 如报刊亭、旅游纪念品店、洗衣店、医药用品店、杂货店等[8]。

5 结束语

为了更好的发挥地铁的集散功能, 为广大乘客提供便捷、舒适的环境, 同时能够有效的控制地铁车站公共区的规模, 因此合理利用公共区面积、功能布局模块化、乘客服务界面标准化是不可或缺的一项研究工作。通过以上方面的研究得出一些公共区布置的结论, 公共区柱网跨度宜采用, 单柱时8m或双柱时9.75m;售、检票机, 票务室均匀设置在公共区的两端。

在客流量不是特别大的车站宜采用三部扶梯加一部楼梯, 在公共区中间设置残疾人电梯的布置方式;在不影响进出站客流的前提下, 适当在站厅层公共区布置小商铺, 是目前地铁公共区布局中比较合理的一种布局方式。

参考文献

[1]施仲衡.地下铁道设计与施工[M].西安:陕西科学技术出版社, 1997.

[2]住房和城乡建设部.GB50490-2009, 城市轨道交通技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2009.

[3]耿永常, 赵晓红.城市地下空间建筑[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2001.

[4]建设部.GB50157-2003, 地铁设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2003.

[5]毛保华.城市轨道交通规划与设计[M].北京:人民交通出版社, 2006.

[6]渡道健.渡道时男, 市川秀.地下铁道设计[M].东京:1963.

[7]崔之鉴.地下铁道[M].北京:中国铁道出版社, 1984.

地铁车站抗浮设计研究 篇10

1 地铁车站抗浮的必要性及方法

1.1 抗浮必要性

当浮力超过车站自重、覆土重和土层的摩阻力时, 车站就会失稳上浮, 并且会产生结构底板应力增大等对车站结构不利的情况, 所以需要进行车站的抗浮设计。

1.2 抗浮方法

施工阶段可设置降水井或在底板中设置临时泄水孔等方法减小浮力。降排水抗浮, 在车站范围设置降水井和排水沟, 使地下水位降至底板以下, 从而降低水的浮力, 这种措施维护成本很高, 使用周期较长, 且长期降水将对该区域地下水环境造成很大影响, 甚至影响周边建筑物的安全。

使用阶段解决地下工程抗浮问题的方法基本有4种:

⑴超重混凝土抗浮, 在结构底板上施作超重混凝土, 以增大车站自重, 达到抗浮目的。这种处理方式简单, 投入使用后管理成本较低, 但给整个车站的受力增加难度, 同时车站围护结构费用相应提高。

⑵设置抗浮压顶梁, 在车站顶板上方沿围护结构后浇设置一圈压顶梁, 利用围护结构的自重及其与土层侧摩阻力来达到抗浮目的, 该方法是地铁车站抗浮设计中经济适用且最常用的方法。

⑶锚杆抗浮, 采用设在底板和其下土层之间的拉杆, 依靠杆体与周边土体的黏结摩擦力抗浮。但地下水会对钢筋侵蚀, 锚杆的耐久性问题较难解决。

⑷抗拔桩抗浮, 利用桩体自重与桩侧摩阻力来提供抗拔力, 抗浮作用明显, 且桩耐久性较好, 受地下水侵蚀较小。

2 抗浮计算

2.1 抗浮计算公式

根据《建筑结构荷载规范》 (GB 50009-2001) , 车站抗浮力S1的表达式可写为:

式中:

γG——永久荷载分项系数;

SGK——永久荷载标准值计算的荷载效应值;

rQi——第i个可变荷载分项系数;

ψci——可变荷载Q1的组合系数;

SQik——可变荷载标准值计算的荷载效用值。

永久荷载效应对结构有利时, 对结构的倾覆、漂移或漂浮验算, 永久荷载分项系数应取0.90;活荷载的作用有利于结构的抗浮验算, 计算时可以不考虑此项将此作为一定的安全储备。式 (1) 可简写成:

由浮力定律, 浸没在液体中的物体所受浮力为:

《地铁设计规范》 (GB 50157-2003) 第10.5.2条条文说明提出:“抗浮安全系数目前尚无统一规定, 宜参照类似工程, 根据各地的工程实践经验确定。”本文采用广州地区抗浮安全系数, 即在不计侧壁摩阻力时, 其抗浮安全系数不小于1.05:当计入侧壁摩阻力时, 其抗浮安全系数不小于1.15。

2.2 压顶梁抗浮计算

车站采用在围护结构预埋钢筋, 并与主体顶板后浇的压顶梁时, 压顶梁对车站抗浮的贡献作用不能按围护结构的自重及侧摩阻力计算, 而应取为压顶梁的抗剪承载力, 因为压顶梁的抗剪承载力一般要比围护结构的自重及侧摩阻力要小。

根据《混凝土结构设计规范》 (GB 50010-2010) , 矩形截面受弯构件抗剪承载力为:

式中:

βc——混凝土强度影响系数;

b——截面宽度;

h0——截面有效高度。

2.3 抗拔桩抗浮计算

根据《建筑桩基技术规范》 (GB 50010-2010) , 单桩或群桩呈非整体破坏时, 基桩的抗拔极限承载力标准值可按下式计算:

式中:

TUK——基桩抗拔极限承载力标准值;

ui——桩身周长;

qsik——桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值;

λi——抗拔系数。

3 实例分析

3.1 车站概况

本站主体全长198.5m, 标准段宽19.7m, 左右端扩大头宽25.1m。车站底板埋深17.1~19.3m, 顶板覆土厚度2.7~4.4m。车站为地下二层站。车站土建工程由主体结构和通道等附属结构两部分组成。车站设两组风亭和4个出人口。本工程的基坑支护方案采用地下连续墙+内支撑的支护形式。

3.2 地质概况

地层由上至下依次为:人工填土、可塑状粉质粘土层、可塑状砂质粘性土层、硬塑状砂质粘性土层、全风化花岗闪长岩层、强风化花岗闪长岩层、中风化花岗闪长岩层、微风化花岗闪长岩层。车站主体结构底板持力层主要位于残积层和全、强风化岩中。

根据场地岩土工程地质勘察报告, 车站范围内地下水位埋深为2.1~4.0m, 地下水位平均埋深3.0m, 设计水位降深15.0m。抗浮设计水位:14.0m。

各地层主要物理力学参数见表1。

3.3 抗浮验算

本站采用设置集水井、抗浮压顶梁、抗拔桩等抗浮措施来抗浮。

3.3.1 降水井布置

基坑采用两排降水井进行降水, 降水井间距一般为15m, 降水井伸入基坑底约5m。

在开挖基坑的四周每隔25m左右设一集水井, 中部设排水明沟和集水井, 在基坑开挖轮廓线外侧1.5m左右设截水沟, 每隔20~30m左右设一集水池。降水井布置见图1。

3.3.2 抗浮压顶梁设置

在车站顶板上方沿围护结构后浇设置一圈压顶梁, 截面500mm×500mm。压顶梁布置见图2。

3.3.3 抗拔桩布置

本站埋置较深且体积较大, 因此抗浮压顶梁的设置不能满足车站抗浮要求, 需要同时采用抗拔桩来补偿结构抗浮不足。本站共设置了15个抗拔桩, 抗拔桩布置在钢筋混凝土柱下, 依靠桩体自重及侧壁摩阻力使车站达到抗浮要求, 抗拔桩布置见图1、2。

4 结语

地铁车站抗浮设计是地铁车站设计的重中之重, 需要给予足够的重视, 地铁车站抗浮方法可根据实际工程情况进行选择。

参考文献

[1]《地铁设计规范》 (GB50157-2003) , 中国计划出版社

[2]《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010) , 中国建筑工业出版社

[3]《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2001) , 中国建筑工业出版社