地铁车站复合墙结构受力模型浅析

明挖地铁车站整体建模结构受力分析摘要:通过对目前明挖地铁车站设计中采用的计算模式———平面框架计算模型进行介绍，指出此种计算模式存在的不足，建议对此类重要工程应进行空间受力整体分析。

结合工程实例，对明挖地铁车站结构受力机理进行详细分析，选取适合其实际受力的计算单元，利用大型通用有限元分析软件 SAP2000 对地下车站受力进行三维空间整体建模分析; 指出基本组合及准永久组合对车站设计起控制作用，人防荷载和地震作用所参与的组合可作为检算工况; 根据计算结果，得出结构最不利受力区域为板柱、板墙节点区域，大洞口区域出现应力集中现象，分布较为复杂; 车站与风道接口处的结构布置需仔细核算，必要时应优化设备布置，保证结构安全。

关键词:地铁车站; 整体建模; 框架单元; 壳单元; 面刚度; 应力集中1 概述明挖地铁车站设计通常采用平面框架计算模型，原因主要在于地铁车站标准段长宽比基本为一定值，以单向板导荷方式为主，同时建模较为方便、快速，但这种方法人为地将构件间的协同受力分裂开来，未准确反应出结构实际受力状况，造成部分区域结构构件内力计算偏大，配筋加大，经济上不合理; 对于车站扩大端区域及板开大洞位置，又未能充分考虑大洞口对应力分布的影响，部分内力计算偏小，造成结构构件布置不合理，可靠度难以保证。

因此准确分析地下车站受力机理，合理选取计算模型及计算单元对于保证地铁设计、建设的安全性及经济性具有重要意义。

2 受力机理及计算模型分析地铁车站埋于地下，结构构件之间、结构与土体间共同作用，边界条件复杂、荷载种类繁多，是一个复杂的空间结构体系。

其受力机理为: 水平荷载作用于侧墙，通过顶、中，底板平面内刚度达到的平衡; 顶、中板通过纵梁及侧墙将其所承受竖向荷载传递给柱及底板; 底板可视为置于文克尔地基上的弹性板，所有竖向荷载最终通过底板传递给地基。

整个受力、传力过程对主体结构各个构件需满足变形协调，底板与地基需满足文克尔地基模型。

地铁车站复合墙与叠合墙的结构体系分析作者：张耀东来源：《科技创业月刊》 2013年第7期张耀东（武汉市政建设集团有限公司隧道工程公司湖北武汉４３００３０）摘要：以一个标准地铁车站为例，对叠合墙和复合墙体系作为地铁车站结构的施工阶段和使用阶段的结构计算模式、结构内力及配筋等方面进行了综合比较分析，并对叠合墙的关键问题提出了设计建议。

关键词：地铁车站；叠合墙；复合墙；关键技术中图分类号：U21文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６６５－２２７２．２０１３．０7．０66 １引言在地铁车站明挖顺做或逆做设计中，把地下连续墙和灌注桩等基坑支护作为主体的一部分加以利用，既可节约工程投资，又可减少资源消耗。

其中，围护结构和内衬结构组成的结构体系又大体分为单一墙、复合墙和叠合墙体系。

单一墙体系是将围护结构直接作为主体结构的侧墙，不另作参与结构受力的内衬墙。

考虑到防水和结构的整体性，多采用地下连续墙，槽段之间的接头需要作特殊处理；复合墙体系是围护结构和内衬结构之间设置防水隔离层，与结构的顶、底板防水层形成整体密封形式；叠合墙体系则是围护结构与内衬墙之间有钢筋接驳器联结，叠合后二者可视为整体墙，但防水层难以形成连续密封的整体。

由于单一墙的槽段防水处理难度较大，结构的整体性较弱，造价较高，对施工要求很高，目前国内的地铁车站已经不采用。

笔者通过一个标准的两层地铁车站来分析复合墙和叠合墙体系的受力特点和节点处理。

２复合墙和叠合墙的受力分析２．１工程条件某明挖地下两层车站，车站深度１５．８１ｍ，覆土２．９ｍ，地下水距地表０．５ｍ。

车站站台宽度１０ｍ，单柱双跨，顶板厚０．８ｍ，中板厚０．４ｍ，底板厚０．９ｍ。

车站围护结构采用０．８ｍ厚地下连续墙。

车站穿越地层从上至下依次为杂填土、素填土、粉质粘土、粉细砂夹砂质粉土、淤泥质粉质粘土夹粉土、砂质粉土夹粉砂，底板置于淤泥质粉质粘土层中。

２．２施工阶段受力分析两种结构体系在施工阶段围护结构均按竖向弹性地基梁法计算模拟基坑分步开挖、加撑和内部结构回筑、拆撑的全过程。

建筑技术开发Building Technology Development安全质量Safety and Quality第46卷第12期2019年6月超深地铁车站主体施工阶段的受力分析焦骞欧(中铁上海设计院集团有限公司天津分院，天津300073)［摘要］天津地区某地下4层基坑深34.89m,地范围内自上而下主要分布为有杂填土、粉质粘土、粉细砂、砂质粉土等，地基土总体上是较均匀、稳定的。

场地范围内地下水水位较高，埋深约］.5m。

为保证基坑安全，施工工法为盖挖逆作法。

考虑各施工阶段侧水土压力增量进行主体结构内力分析，以说明施工阶段采用增量法计算的必要性。

分析通过荷载-结构模型进行内力计算，对比使用阶段釆用全量法的计算结果，详细说明盖挖逆作车站主体结构的受力特点以及部分构件由施工阶段工况控制的情况，可为类似工程设计提供参考。

［关键词］增量法；盖挖逆作法；施工阶段；主体结构［中图分类号］TU82［文献标志码］A［文章编号］1001-523X(2019)12-0149-02Stress Analysis of the Main Construction Stage of SuperDeep Subway StationJiao Qian-ou［Abstract］The depth of a foundation pit of a four-story underground in Tianjin is34.89m.From top to bottom,the main distribution is mixed with silt,silty clay,fine sand,sandy silt,etc.The foundation soil is generally uniform and stable.The groundwater level in the site is high and the depth is about1.5m.To ensure the safety of the foundation pit,the construction method is a cover­excavation method.In this paper,the internal force analysis of the main structure is carried out considering the increase of water and soil pressure in each construction stage to illustrate the necessity of using the incremental method in the construction stage.The internal force calculation is carried out by the load-structure model,and the calculation result of the full-quantity method is compared with the use stage.The force characteristics of the main structure of the excavation and the control of the construction conditions of some parts are controlled in detail for reference.［Keywords］incremental method；cover digging reverse method；construction stage；main structure随着天津地铁6号线的正式运营，截至目前天津轨道交通运营总里程数已达到168km。

地铁车站复合墙结构受力模型浅析随着城市化进程的不断加快，城市公共交通成为人们日常生活中的重要组成部分。

地铁作为其中的重要交通工具，深受城市居民的欢迎。

在地铁站内部，车站墙体是一个非常重要的结构。

地铁车站复合墙结构代表了一种先进的技术和设计理念，它能够有效地抵抗各种外部力的作用，保证车站的安全性和可靠性。

本文将从复合墙结构构成、受力特点和分析方法等方面对地铁车站复合墙结构受力模型进行浅析。

一、复合墙结构构成地铁车站复合墙结构由内外两层，中间夹一层混凝土墙板。

内层钢筋柱、钢梁和方钢管等构成框架结构，外层是钢管桁架与玻璃幕墙相连。

这种结构具有双重保护作用，一方面可以抵抗高强度的风压和温差，另一方面可以有效解决地震可能带来的影响。

复合墙结构的设计更能够满足地铁车站的空间需求和功能需求。

此外，在建筑美学、空气质量和耐火性等方面，复合墙结构也占有较高的优势。

二、受力特点地铁车站复合墙结构的受力特点有以下几个方面：1.荷载系数较大。

地铁车站是一个公共交通场所，存在着大量的人流、车流和货流，所以复合墙结构需要承受更大的荷载，确保车站的安全性和稳定性。

2.荷载类型多样。

除了人流、车流和货流外，地铁车站还需要抵抗外部环境因素带来的荷载。

例如，地震、风压、温差等都会对车站的稳定性和可靠性造成很大的影响。

3.荷载受力点不确定。

由于地铁车站复合墙结构在实际建造中受到许多因素的影响，所以荷载的受力点并不是确定的，这给设计、施工和检测带来了很大的难度。

三、分析方法在设计和建造地铁车站复合墙结构时，需要进行系统的受力分析，以确保车站的稳定性和可靠性。

在受力分析中，常用的方法有以下几种：1.刚度分析法。

刚度分析法是一种较为常见的受力分析方法，它可以计算出墙板的刚度，从而确定墙板所受荷载的大小和受力点的位置。

2.有限元分析法。

有限元分析法是一种应力分析方法，它可以对墙板的应变情况进行较为精确的计算，有效地解决了受力分析的难题。

3.参数化分析法。

地铁车站结构支架模板受力分析及施工方法一、支架的受力分析地铁车站的支架一般采用钢结构或者混凝土结构。

钢结构支架受力主要包括竖向风荷载、水平风荷载、竖向地震荷载、水平地震荷载、自重荷载和附加荷载等。

混凝土结构支架受力主要有自重荷载、活载荷载、风荷载及地震荷载等。

在设计过程中，需要根据车站的具体情况和设计要求，进行支架的大梁、柱和节点等细节构件的分析与计算。

对于钢结构支架，需要进行受力分析、稳定性计算和承载力计算等，保证其在受力过程中能够满足安全、经济和美观的要求。

对于混凝土结构支架，需要进行受力分析、应力计算和应变计算等，确保其在受力过程中不产生开裂和破坏等现象。

二、模板的受力分析地铁车站的模板是用于浇筑混凝土的临时结构。

其受力主要包括混凝土自重荷载、活载荷载、风荷载和振动荷载等。

模板的受力分析主要涉及模板板件的支撑和连接等方面。

模板的支撑一般采用立柱和梁等构件。

在受力分析中，需要考虑模板本身的重力荷载、混凝土浇筑过程中的荷载和临时施工设备的荷载等。

计算过程中，需要合理设置立柱和梁的位置、数量和尺寸，以保证模板在受力过程中不产生变形、断裂和失稳等现象。

模板的连接一般采用螺栓连接或焊接连接等方式。

连接件的材料和尺寸需要根据实际情况进行选型和计算，以满足模板在受力过程中的强度和刚度要求。

三、施工方法1.支架施工方法支架的施工一般分为准备工作、组立工作、调整工作和固定工作等阶段。

首先，需要准备模板、支架材料和施工人员等。

然后，按照设计图纸和施工方案进行支架的组立和调整工作。

在施工过程中，需要严格按照施工要求进行测量、调整和检查等工作，确保支架的稳定性和安全性。

最后，进行支架的固定工作，包括焊接、连接和检验等。

2.模板施工方法模板的施工一般分为准备工作、组装工作、支撑工作和拆除工作等阶段。

首先，需要准备模板板件、连接件和施工人员等。

然后，按照施工方案进行模板的组装和支撑工作。

在施工过程中，需要严格按照设计要求进行模板的定位、调整和连接等工作，确保模板的平整度和牢固度。

地铁车站结构支架、模板受力分析及施工方法摘要:结合石家庄地铁**站土建工程施工实例,对住建部规定的危险性较大工程之一的高支模设计计算及应用进行了详细介绍,重点说明了设计计算的主要内容及施工注意事项,对类似工程具有普遍指导意义。

关键词:地铁车站危险性较大工程高支模受力分析施工方法1工程概况**站车站为地下两层三跨岛式站台车站，中心里程为DK7+583.000，车站全长223.62m，结构标准段总宽度21.1m，基坑深约13.34m。

该车站为二层明挖现浇框架结构，车站中板厚度为400mm，侧墙厚度为700mm，顶板厚度为800mm 和900mm，负一层层高4950mm，负二层层高6190mm。

2 侧墙、顶板设计计算在地铁站混凝土施工过程中,大量使用高支模现浇施工方法,为保证施工质量与安全,模板和脚手架计算显得更为重要,需要受力验算的部位有:顶板、中板、梁、柱、侧墙等,验算主要包括强度、刚度、稳定性三个方面,下面以侧墙、顶板、立柱的受力验算为例,计算模板和脚手架的布置。

根据风道结构形式、施工荷载、施工质量等方面的因素，结合北京地铁车站主体结构工程施工经验，侧墙模板、顶板底模都采用2440×1220×15mm木模板。

背楞采用100×100mm方木，侧墙次楞间距200mm，主楞间距600mm；顶板次楞间距300mm，主楞间距600mm。

立杆间距：600×900mm（横×纵），水平杆步距：1200mm。

模板支撑体系采用扣件式脚手架钢管。

2.1侧墙模板支架验算2.1.1荷载计算新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力计算C40混凝土自重（γc）取25 kN/m3，采用导管卸料，浇注速度v=2m/h，浇注入模温度T=25℃；β1=1.2；β2=1.15；t0=200/(T+15)；墙高H＝6.29m；F1=0.22γ c t0β1β2v1/2 =0.22×25×200/（25+15）×1.2×1.15×21/2=44.7KN/m2F2=γ c H=25×6.29=157.25KN/m2取较小值F1=44.7KN/m2作为计算值。

地铁车站结构的受力特性有限元分析摘要：地铁车站的结构设计一般采用计算模型对地铁施工进行设计，对地铁车站结构中的空间受力进行分析。

本文结合某工程实例，对地铁车站结构的受力特性进行分析，选取结构空间实际受力计算，对地铁车站结构的受力特性进行模拟，控制准永久组合与基本组合对于地铁车站结构的受力设计，计算地铁车站在风道接口位置的优化结构，保障地铁车站结构的受力安全。

关键词：地铁车站结构；受力特性；有限元分析地铁车站结构设计一般采用平面框架来进行模型计算。

将地铁车站的标准段与长宽比为定值，通过单向板导荷的方式对地铁结构的实际受力情况进行计算，对区域结构的构建内力计算偏大，不能对地铁的实际受力情况进行准确的反应，在经济计算中不合理[1]。

在地铁车站的扩大端区域的受力分布情况未能充分考虑，导致车站内力的计算值比实际偏小，地铁车站在结构的分布中不合理，不能保障地铁车站的可靠性与合理性。

对地铁车站结构的受力特性进行有限元分析，利用有限元分析软件创建模型，并进行计算，保障地铁车站结构受力平衡。

1.地铁车站结构的受力特性与计算模型1.1地铁车站结构的受力特性地铁车站结构的受力特性主要是地铁车站的结构与结构构件及土体之间的共同作用下的一个空间结构体系，其荷载的种类较多，边界条件复杂。

其中车站结构的水平荷载作用是根据车站结构的顶点与底板平面的刚度平衡，顶板的承受竖向和在理是通过侧墙或纵梁传递到柱与底板[2]。

车站结构主要是由上部钢结构站台与混凝土的主体结构所构成，由于地铁车站结构主要为地下明挖浅埋结构，其岩土体的荷载力比较明确，但是车站结构与土体之间的共同作用较差，所以采用荷载的结构模型进行地铁车站结构的模型设计。

1.2地铁车站结构的计算模型地铁车站结构的计算模型主要是根据车站结构的边界条件与车站的主体结构与围护结构来进行有限元模型设计。

其中地铁车站结构的边界条件主要是根据岩土层的弹性地基刚度来进行设计，通过空间三维分析软件与有限元软件进行共同设计计算，边界条件的弹性支撑设为X轴，Y轴，Z轴的三维空间，根据这三个方向的刚度条件在地铁车站结构的边界处增加柱长，一般弹性支撑的梁单元进行同等间距的设计，将土体的弹性约束进行模拟设计，将X轴方向与Y轴方向的平动与转动刚度根据等效原则进行设计，并且根据地基反力系数与节点的乘积得到有效面积[3]。

明挖地铁车站叠合墙与复合墙设计浅析摘要：通过参与深圳地铁车站设计，进而对明挖地铁车站叠合墙和复合墙分别从计算，受力分析，工程造价等方面进行了综合分析比较，并提出了作者观点。

关键词：地铁车站；叠合墙；复合墙；受力体系Abstract: through participating in shenzhen subway station design, then the Ming dig metro station composite wall and composite wall respectively from the calculation, stress analysis, project cost aspects of the comprehensive analysis and comparison, the author puts forward and views.Key words: the subway station; Composite wall; Composite wall; Stress system前言GB 50157 – 2003地铁设计规范10.4.2中提到：“地下连续墙支护宜作为主体结构侧墙的一部分与内衬墙共同受力。

墙体的结合方式根据使用、受力及防水等要求，可选用叠合式或复合式构造”。

在深圳地区已设计完成及正在设计阶段的明挖地铁车站，复合墙、叠合墙均有使用，就全国而言，车站地连墙使用复合墙居多，有关叠合墙与复合墙孰好孰坏，业内存在诸多不同说法。

本文主要是通过笔者参与深圳三号线和七号线明挖车站的设计，又查阅了一些文献质料，从而对明挖地铁车站地下连续墙，具体到复合墙与叠合墙，从计算、受力分析、工程造价几个方面较为详细的阐述说明。

1工程概况深圳地铁7号线石厦站为换乘站，呈东西走向，与3号线石厦站“L”型换乘。

车站所在地区原始地貌为冲洪积平原，局部为台地，地面高层一般为4.90～5.83m，自上而下地层基本为素填土、淤泥质粉质黏土、砾质黏性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩。