第二节_地铁车站的结构设计

地铁车站结构设计车站是旅客上、下车的集散地, 也是列车始发和折返的场所, 是地下铁道路网中的重要建筑。

在使用方面, 车站供旅客乘降, 是旅客集中处所, 故应保证使用方便、安全、迅速进出车站。

为此, 要求车站有良好的通风、照明、卫生设备, 以提供旅客正常的清洁卫生环境。

地下铁道车站又是一种宏伟的建筑物, 它是城市建筑艺术整体的一个有机部分, 一条线路中各站在结构或建筑艺术上都应有独特的特点。

车站设计时, 首先要确定车站在现有城市路网中的确切位置, 这涉及到城市规范和现有地面建筑状况, 地下铁道车站不比地面建筑, 一但修建要改移位置则比较困难, 因此确定车站的位置时, 必须详细调查研究, 作经济技术比较。

车站位置确定后, 进行选型, 然后根据客流及其特点确定车站规模, 平面位置,断面结构形式等。

然后进行车站构造设计, 内力计算, 配筋计算等等。

一、工程概况：长沙市五一广场站设计为两层三跨岛式车站，车站全长，宽度为，上层为站厅层，下层为站台层。

车站底板埋深16m采用明挖法施工，用地下连续墙围护。

二、设计依据：地铁设计规范( GB50157-2003)；地铁施工技术规范。

三、地铁车站结构设计设计选用矩形框架结构。

设计为岛式车站，采用两层三跨结构。

地铁车站采用明挖法。

车站其矩形框架由底板、侧墙、顶板和楼板、梁、柱组合而成。

顶板和楼板采用单向板，底板按受力和功能要求，采用以纵梁和侧墙为支承的梁式板结构。

采用地下连续墙和钻孔桩护壁，采用钢管和钢板桩作基坑的临时支护。

临时立柱采用钢管混凝土，柱下基础采用桩基，桩基采用灌注桩。

车站开挖围护结构r=L3.2k N/MC二0耳宁：7戸厂■鬥z3z4z5 £------r=27,0kN.mc=0u地铁车站围护结构采用0.8m厚、30m深地下连续墙，入土深度比为二，其中基坑开挖深度H为16m,入土深度D为14m。

四、侧压力计算:土分层及土的钻孔柱状图如图:图土分层及土的钻孔柱状图（单位，m ）362其中 a ......................................................................................................... 主动土压力a .................................................................................. 主动土压力系数.......................................... 沙土的容重Z ....................................... 土层的深度c ........................................ 土的黏聚力各层土压力系数:计算主动土压力：2ctg 2 45 25 0.41 a tg 2 45 30 0.33 tg 2 45 32 0.31 a tg 2 45 34 2 0.26a tg 2 45 0.2236 20.26 xx2C a1= xx = kpa=kpax = kpaxx + x + x 9 + x = kpa各层土压力:kpakpaxx + x 9)= kpa0.26 x x + x 9) kpa23.42 xx + x + x + x + 27 x = kpa由于黏聚力C = 0 ,所以临界深度为0其主动土压力（水土和算）分布图如图所示：图土压力分布图（单位，m简化计算：沙土层 c 的平均直如下:= ______ ih L 13.2 6.5 19.8 2.0 26.7 9 26.5 1.2 27 11.330154.7kpckpa2p tg 45 刁 °31tg 2 45 3.25 a 1.80 也 13・2 25 19・8 30 26・7 32 26・5 34 27 36 32° h i 30五、车站结构分析计算： 车站框架设计车站站台建筑设计长度为134600mm ,车站宽度21800 mm 站台层净高4200 mm 站厅层净高5600 mm ,站台至轨道净高2000 mm 顶板厚800 mm 中板厚400 mm 车站基础厚1000 mm,车站总高 12000 mm车站框架设计图如图所示:0.55X 20 = KN/ m 2X 25 = 20 KN/ m受力分析:① 顶板荷载计算线荷载:20mm 厚水泥沙浆面层: 800mmi 钢筋混凝土板：图车站框架设计图（单位：mm20 mm 厚沙浆抹灰: X 17 = KN/ m2上部填土荷载（从地下4m开始开挖）： 4 X = KN/ m2总荷载：KN/ m 线恒荷载设计值（取1m宽度）： g = 1 XX :地面活荷载：q = 20 KN/ m 地面活荷载设计值（取1m宽度）：q二20 X =28 m总的线荷载：g + q = + 28 = m②中板荷载计算恒载：20mm 厚水泥沙浆面层：X 20 = KN/ m400mm 钢筋混凝土板：X 25 = 10 KN/ m20 mm 厚沙浆抹灰：X17 = KN/ m总荷载：KN/ m线恒荷载设计值（取1m宽度）：g = XX 1 = m楼面荷载：KN/ m2线活荷载设计值（取1m宽度）：1XX 10 = 14 KN/ m 线活荷载总设计值：g + q = 27 m车站横向荷载为土压力，取1m宽度进行计算，受力分析如图所示：图车站框架受力简图（单位：m等效简化荷载:q 3s 46 221.7 33.85 m)图车站框架等效简化后受力图（单位： m六、横向框架内力计算：计算简图如图所示:q 443 69.1 2 69.1 m)等效简化荷载受力分析如图说示:ql = 110kN/n图竖向均布荷载作用下的横向框架计算简图①第一层杆件计算由于对称性，可取半结构进行计算，计算图如图所示:1 .2 241.5 / mCB _q 1l6 4AB AD 0.5 BA BE9 BC0.2BA图站厅层半结构受力简图—q1l2丄 110.248 7.262483.0KN/m12 12注：铰支座传递系数为；固定端传递系数为，滑动支座传递系数为，假定材料均匀，线刚度与杆件成反比, u为分配系数-61U55B 由力矩分配法计算结果如图:135,BS_ 合图站厅层半结构计算结果② 第二层杆件计算543,4 —4227 271-68 -1E0.7182,&同①取半结构进行分析计算如图:A BEDEHHE1 | 2'3q 211273 3.632 118.60?m/ m*12 659.30?m/mEBEDEG 4 13eh=1 13DA DF1.图站台层半结构受力计算简图—q 2l 2— 27 7.262 118.60 ?m/m12 12A B 计算结果如图所示□.7514.C 5图站台层半结构受力计算结果（单位：kN ?m ）由站厅层和站台层受力图画弯矩图，竖向均布荷载作用下的横向3.757.43I-14,8513E ^L757.4360.1-o —d―4A B 框架弯矩图如图所示:图竖向均布荷载作用下的横向框架弯矩图（单位：kN?m ）竖向均布荷载（土压力等效简化后）作用下的横向框架计算；同样的取半结构计算，计算简图如图所示:A BCA CEAC —— 1 2q a l1 2 70.5 ?m/m12 121 2 q41 1 69.1 6.842269.4 ?m/m12 121 2 q41538.8 ?m/m3 4AB 0.5BA 0.25 CD CA CE 1 3ECDC0.2DA0.25BD BG 0・5DBDH0.4计算结果如图所示1.1°图竖向荷载和横向荷载作用下的弯矩叠加的弯矩图（单位：kN ?m ）S38.§图 横向均布荷载作用下的横向半框架计算结果 （单位：kN ?m ） 将竖向荷载和横向荷载作用下的弯矩叠加，弯矩图如图所示:543.478.8a,870,5-35,5517 Ji^269.iL21.04.6 -4,6158.01L J 6 -gO 3765mm ( 按单1483 ?m ,197.2 ?m ,七、车站配筋计算：站厅层顶板配筋计算f c 14.3 /mm 2 , 取 b=1000mm , h 0 800 35 排布筋考虑 ), 由图知：站厅层顶板的边跨跨中弯矩 中间跨支座弯 2 543.47 ?m , 中间跨跨中弯矩 3 站厅层顶板配筋计算如下表 7-1 示：表 7-1 站厅层顶板配筋计算：0迎200图站厅层顶板配筋图站台层中板配筋计算f c 14.3 /mm 2b=1000mm h 0400 35365mm , 由图知：中板的边跨跨中弯矩1 70.5 ?m,中间跨支座 2 121.0 ?m ,中间跨跨中弯矩 3 64.7 ?m ,站台层中板配筋计算表如表 7-2 所示：表7-2站台层中板配筋计算表截面位置边跨跨中中间跨支座中间跨跨中M1*25^2001厂■Sn2 '^20®2C r>©200025 @200「— i i11■2 1勺2?⑪200^22MC0sMf c bh 21s 21 J 12 sA sM656 1143 602s h 0f y实配钢筋 2 22 @ 200 4 22@200 2 22 @ 200( m m 2 ) 760 1520 760图站台层顶板配筋图^22 @200 ^2 2 ©200$2Eg2O站厅层顶板次、主梁配筋计算(1)站厅层次梁配筋计算:次梁截面尺寸b x h= 600 x 1200mr rnm2l=7260mm①荷载计算恒载由板传来：x = KN/m次梁自重：2x 25xx KN/m次梁抹灰：17xx x2= KN/m总恒荷载：g = m活荷载：q=28 x =70 KN/m 总荷载：g + q = KN/m②内力计算主梁尺寸：bx h=800mmx 1600计算跨度：边跨l01 7106mm 中间跨l02 7260 mm由跨度差7260 7160 1.37 % < 10 %7260故可按等跨连续梁计算。

地铁车站主体结构设计地铁是一种地面以下的交通工具，其中车站主体结构是其中一个非常重要的部分。

在地铁车站主体结构设计过程中，需要考虑多个因素，包括地铁路线、车站规模、通行人流量等等因素。

本文将介绍地铁车站主体结构设计的相关内容，包括设计原则、技术要求和注意事项等方面。

设计原则在地铁车站主体结构的设计中，有几个基本的设计原则需要考虑：1.结构安全性：地铁车站主体结构需要考虑地铁运行中的外界风险，如地震、火灾、爆炸等。

因此，在设计中需要考虑结构的安全性和可靠性。

2.效率和通行性：地铁车站主体结构需要考虑通行人流量，应该在设计中充分考虑车站的人流路径和出入口的位置，并确保站台和通道的有效使用。

3.美学和人性化：地铁车站主体结构的设计还需要考虑站点场景，考虑尽可能减轻旅客的不适感，使车站变得美观舒适，并且应该调整结构的高度和透明度等参数来适应不同的环境。

技术要求在地铁车站主体结构设计过程中有一系列的技术要求：1.结构强度：地铁车站主体结构需要经过严格的静力学和动力学计算，以确保结构安全强度。

2.车站通行能力：地铁车站主体结构需要考虑车站工作情况和通行能力，确保车站人流和车流的有效流动。

3.构造材料：地铁车站主体结构需要考虑运行成本，材料需要保证结构强度和经济性，同时考虑材料环境适应性和处理维护成本等。

4.防火和安全设备：地铁车站主体结构需要考虑居住防火和安全设备，包括消防设备和紧急撤离设备等。

注意事项在地铁车站主体结构设计过程中，需要考虑到一些注意事项，比如：1.规划和设计需要考虑具体地铁线路的建设需求，包括车站规模和规格方面的限制。

2.车站通道和管道的设计和布局要考虑到车站的实际使用需求和地形条件。

其中需要考虑汽车通道、车站区域及周边公共设施等。

3.考虑运营维护成本，避免人为因素造成的损坏，尽可能采用耐磨性好且易于维护的材料和设备。

4.考虑紧急情况，要为车站增设紧急出口、逃生通道等应急设施，从而避免因突发事件而使人员伤亡。

建筑结构丨详解地铁车站的设计（地铁车站的影响因素、结构类型等）导读地铁车站建筑功能比较复杂，涉及专业较多，它主要的功能是要解决客流的集散、换乘，同时也要保证整条线路中的技术设备运转、信息控制、运行管理，以确保交通的通畅、便捷、准时和安全。

一、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。

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。

深圳地铁7号线车站二、地铁车站设计应遵循的原则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。