摘 要

本文借助CAD、ANSYS以及理正软件对武汉地铁7号线香港路站结构进行全面的设计，车站围护结构设计、车站主体结构设计为着重设计对象。

首先，第一章绪论简单地讲述了本文设计的目的与意义、地铁在国内以及国外的发展情况、地铁车站施工方法的发展方向，第二章根据规范进行建筑设计拟定车站的尺寸并绘制了车站平面布置示意图，运用CAD来进行平面图的绘制。

其次，第三章分析了地铁车站基坑支护结构设计的难点及重要性，本文采用地下连续墙作为支护结构，运用理正软件对支护结构进行稳定性验算、内力计算以及变形验算。

然后，第四章进行了车站主体结构设计先确定主体结构荷载、再计算主体结构内力、对出题结构的构件作配筋计算，用ANSYS软件计算主体结构的一系列内力。

最后，第五章和第六章进行防水体系的选用；进行施工组织设计并展示了施工步骤。

关键词：地铁车站；围护结构设计；主体结构设计；CAD；ANSYS

Abstract

In this paper, with the help of CAD, ANSYS and straightening software, the structure of Hong Kong Road Station of Wuhan Metro Line 7 is designed in an all-round way.

First of all, the introduction of the first chapter briefly describes the purpose and significance of this design, the development of subway in China and abroad, the development direction of subway station construction methods. The second chapter draws out the size of the station according to the specifications and the layout of the station, and uses CAD to draw the plan.

Secondly, the third chapter analyzes the difficulties and importance of the design of the subway station foundation pit support structure. In this paper, the underground continuous wall is used as the support structure, and the stability, internal force and deformation of the support structure are checked by the straightening software.

Then, in the fourth chapter, the main structure of the station is designed. Firstly, the load of the main structure is determined, then the internal force of the main structure is calculated, and then the reinforcement of the components of the structure is calculated. A series of internal forces of the main structure are calculated by ANSYS software.

Finally, chapter five and chapter six select the waterproof system, design the construction organization and show the construction steps.

Keywords：Subway station; enclosure design; main structure design; CAD; ANSYS

目 录

第1章 绪论 1

1.1 设计的目的与意义 1

1.2 国内外地铁发展现状 1

1.2.1 地铁在国内的发展情况 1

1.2.2 地铁在国外的发展情况 2

1.2.3前景分析 2

1.3 地铁车站施工未来的发展趋势 3

第2章 地铁车站建筑设计 4

2.1 建筑设计概述 4

2.2 工程背景 4

2.3 地层参数 5

2.4 车站结构形式及尺寸 6

2.4.1 车站结构形式 6

2.4.2 车站拟定尺寸 6

第3章 地铁车站围护结构设计 8

3.1 围护结构类型 8

3.2 基坑稳定性验算 8

3.2.1 连续墙支护 8

3.2.2 结构计算 12

3.2.3 截面计算 18

3.2.4 整体稳定验算 19

3.2.5 抗倾覆稳定性验算 21

3.2.6 抗隆起验算 23

3.2.7 抗管涌验算 26

3.2.8 抗承压水（突涌）验算 28

3.2.9 嵌固深度计算 29

第4章 地铁车站主体结构设计 30

4.1 荷载组合的确定 30

4.1.1 顶板荷载 30

4.1.2 中板荷载 31

4.1.3 底板荷载(荷载组合时可以只考虑水的浮力)： 32

4.1.4 侧向荷载： 32

4.2 结构内力的计算 35

4.3 配筋计算 51

4.3.1 结构配筋计算 51

4.3.2 侧墙的配筋计算 56

4.3.3 中柱的配筋计算 60

第5章 地铁车站防水设计 61

5.1 设计原则 61

5.2 防水体系 61

5.2.1 主体结构防水方案 61

5.2.2 施工缝防水处理 61

5.2.3 穿墙管线防水处理 62

第5章 地铁车站施工组织设计 64

6.1 施工方法对比比选 64

6.2 明挖法施工流程 64

总结 70

参考文献 71

致谢 73

第1章 绪论

• 1. 设计的目的与意义

本次毕业设计选题为武汉地铁7号线香港路站车站结构设计，现在大城市最不能缺的交通工具就是地铁。因为它的容客量大、去目的地迅速准时、节约能源不污染环境等优点而受人们的青睐。有研究发现，能解决大中城市公共交通运输紧张的交通工具是地铁，因此它成为了人们依赖的交通工具，有着很大的发展创新空间，并且变成了城市往现代化发展的标志。

在大学所学的理论知识终于可以在毕业设计这个阶段得到一定得实践，可以提高我们的动手实践能力，并且可以对所学的理论知识做一个全面的巩固和温习，可以为即将大学毕业的学生接受终身的继续教育打下一个必要的基础。毕业设计可以使我们在学习知识技能的同时，总结本科四年所学的所有知识，主要包括了工程制图、混凝土设计原理等基础或专业知识，将所学知识灵活运用，只要我们全面的掌握了设计的方法与过程，就是对以前所学的理论知识的一种交代，并且可以提高我们解决实际问题的能力，使我们受到工程实践和科学研究的基本训练。

• 1. 国内外地铁发展现状

英国伦敦在1863年修建了世界上的第一条地铁。在世界第一条地铁修成之后，世界上有很多国家就开始追赶伦敦的步伐逐渐修建地铁。在20世纪初期，世界上有更多的国家也开始逐步修建地铁来发展城市交通，到20世纪中期时，全世界修建的地铁线路总长超过了3000km。北京是中国第一个修建地铁来发展城市交通的城市随后上海等大城市也逐渐开始发展地下交通。