地铁车站结构设计中存在的问题

地铁车站结构设计中存在的问题

惠丽萍

王

良（北京城建设计研究总院有限责任公司）

摘要：本文主要针对目前采用的地铁结构计算模式、计算方法进行了归纳．并引用实例对各种计算模式、汁

算结果进行了对比。同时提出了地铁结构设计中存在的一些问题：地铁结构抗震问题与现状规范的不符之处、地铁结构变形缝设置问题、地铁结构耐久性问题及特殊性。

关键词：地铁车站

结构计算

抗震

变形缝

耐久性

１前

言

往往都较厚（一般为０．６～１．０ｍ），顶梁、底粱的截面高度也很大（一般为１．６～２．２ｍ），中间楼板由于要承受较大的设备荷载、人群荷载及装修荷载，其

为解决城市交通问题，修建具有超强运力的地

铁与轻轨，已逐渐成为大城市的首选手段。目前国内已经部分建成或正在修建地铁（或轻轨）的城市

有：北京、上海、天津、广州、深圳、大连、武

厚度也比一般的楼板厚许多（一般为０．３～ｏ．５这样就形成一座有巨大刚度的地下长条结构。

２．２．２目前采用的设计理论

ｍ），

汉、重庆、青岛等城市，正处在设计阶段的城市有：长春、沈阳、杭州、成都等城市。地铁在城市发展中的经济效益和社会效益也是有目共睹的。但是对于以地下工程为主的地铁结构，在结构设计中由于岩土性质的复杂性、施工技术的多变性、设计理论的局限性，使我们的设计尚存在一些问题或不

完善的地方，需要我们不断地探索、求解。

（１）横断面计算法：沿车站纵向截取单位长度的横断面结构，将墙、板假设成单位长度的梁单元，将框架柱按刚度或面积换算成单位长度的厚度，底板与地基间采用弹性假定，用竖向基床系数与底板单元长度的积作为地基弹簧刚度，用荷载一结构模型按有限元法进行内力计算，根据不同的荷载组合得到结构的内力包络图。对于纵梁，则是根据通常的板梁柱传力方式，由板传给梁（或根据断面计算得到的单位长度支撑点的支点反力反算梁的荷载），形成梁的荷载，柱作为梁的支点，根据多跨连续梁结构进行梁的内力计算。此种方法是目前

最通用的方法。

２结构设计存在的问题

２．１结构计算模式问题２．２．１地铁车站的结构形式

由于使用功能的要求，大多数车站设计成沿横向２～４跨、纵向为多跨的长条结构，结构总宽度为２０～３０ｍ，总长度为１７０～２２０ｍ，沿高度大多分２～３层，结构内部只设纵梁不设横梁（或局部设有高度受到严格限制的横梁），其结构形式可定义为箱

形框架结构。为不影响城市地下管网的设鬣，车站

（２）空间梁系计算方法：取空间结构，将板、墙划分成较密的网格，用密集的梁单元代替这些板和墙，并与实际的梁、柱结构组成梁单元体系，荷载作用于节点上，用有限元法对整体结构体系进行

内力计算分析。

（３）空间板系计算法：按照空间体系将结构进行网格划分，将板、墙、梁、柱按照各自的结构尺寸，采用４节点或８节点等参元划分成板单元，用有限元法进行结构内力分析计算。

的上部往往有较厚的覆土（一般大于３ｍ），这样结构

的基坑深度一般可达１５～２０ｍ，为抵抗水土压力、车辆荷载以及特殊荷载，结构的顶板、底板、边墙