北京地铁6号线东大桥站结构设计文献综述
2020-05-16 20:17:59
文 献 综 述
1.1选题背景及意义:
近30年来,中国城市轨道交通正逐步进入稳步、有序和快速发展阶段,尤其是近10年来,由于国家政策的正确引导和相关城市对规划建设轨道交通的积极努力,从发展速度、规模和现代化水平,突显了后发优势。但是,与世界发达国家大城市的轨道交通发展现状相比,差距还很大。中国城市还均未形成有效的轨道交通运行网络,总体规模不大。城市轨道交通车站是供使用轨道交通的乘客上下、候车和换乘的场所,是城市轨道交通线的重要组成部分之一。城市轨道交通车站必须具备乘降、换乘及候车的功能,某些车站还需具备折返、停车检修、临时待避等功能。一般来讲,车站设计应具体考虑:外观的吸引力;乘客的自由移动;紧急情况下的安全疏散;残疾人通道;各种应急服务通道;乘客的安全集散;列车服务的可靠性;失效的恢复问题;投资的费用效益等。城市轨道交通车站可根据其埋深、布线高程、运营性质、结构横断面类型、站台形式及设备容量等的不同进行分类。按车站埋深分:①浅埋车站。钢轨顶面至地表距离小于15m的车站为浅埋车站。浅埋车站通常采用明挖法或盖挖法施工。②中埋车站。钢轨顶面至地表距离为15m~25m的车站称中埋车站。③深埋车站。钢轨顶面至地表距离大于15m~25m的车站为深埋车站。深埋车站一般采用暗挖法施工。按布线高程分:按布线高程的不同,车站可相应地分为位于地面以下、地面及高架结构上的地下车站、地面车站和高架车站。埋设于地面以下的车站,因地下建筑封闭、车站建筑狭长和结构雷同,设计时需要考虑设有良好的通风、照明、卫生和防灾设备,给乘客提供舒适、清洁、安全的环境,同时还应适当地设计一些建筑小品、建筑装修,改善乘客的压抑和单调感。高架车站可以根据具体结构形式做成站桥合一结构车站和站桥分离结构车站。按运营性质分:①根据车站客运作业的不同,可分为中间站、区域站、换乘站、枢纽站、联运站及终点站6种。②中间站。中间站仅供列车停靠和乘客上下、车之用。功能单一,设施简单,是城市轨道交通线网中数量最多的车站,又称一般车站。③区域站。在一条轨道交通线路中,由于各区段客流的不均匀性,行车组织往往采取长、短交路的运营模式。④换乘站。换乘站是位于两条及两条以上路线交叉点上的车站。换乘站的主要作用是通过设置换乘设施,是乘客从一条线路上的车站转换到另一条线路上的车站。⑤枢纽站。联运站是指车站内设有两种不同性质的列车线路进行联运及乘客换乘的车站。⑥终点站。终点站是位于线路起、终点处的车站,就列车上、下行而言,终点站也是起点站。该站除了供乘客乘降车之外,还用于列车折返和停留检修,因此,终点站一般设有多股停车线。[1]
1.2地铁车站发展现状:
自北京六十年代建成我国第一条地铁以来,天津、上海、广州的地铁也相继建成并投入运营,目前南京、深圳、青岛等城市的地铁建设也进入了实质性的启动阶段,今后随着国家对城市基础设施投资力度的逐步加大,还会有一大批的城市逐步建设地铁等大容量的快速轨道交通系统,以快速轨道交通系统的车站为据点进行城市综合换乘枢纽的建设已显得越来越重要,但在我国以往的地铁建设中。对于地铁的换乘及其与其他交通工具的衔接与换乘重视不够,典型的如北京地铁火车站,地铁与铁路的换乘就极为不便,影响了地铁高效性的发挥。在上海地铁一号线的建设过程中,由于资金、时间、技术等诸多方面因素的限制,对于城市换乘系统的建设缺乏仔细的研究,既影响了地铁大容量、快速特性的发挥,又不利于整个城市公交应有效率的提高。如一号线棕家汇站与环线(十一号线)之间的换乘,一号线陕西南路站与三号线之间的换乘采用换乘效率较低的站外地道的换乘方式,从而加大了换乘距离,降低了换乘效率。[17]
1.3地铁车站结构设计理论:
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。[3]
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]
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。[4]