南京地铁3号线大明路车站主体结构设计文献综述
2020-03-14 12:18:12
文 献 综 述
1.1 选题意义
随着经济的快速发展与人民生活水平的提升,今年来我国各类交通工程飞速发展,尤其当前在大城市中,尤其是百万人口而密度又大的城市,随着城市的发展,道路交通更加繁忙,地面有限的空间越来越不能适应道路交通、建构筑物、广场和绿化等用地的需求,因此很多道路、管网和贮库等不得不向地下发展。基于现有的这些压力,地铁诞生了,它不但能够减少大城市地面交通拥挤的状况,并且能快速、准确、安全、舒适、有秩序地运送乘客,经过实践认为发展城市轨道交通是解决中国大城市交通堵塞的主要途径,所以研究地铁的建设意义重大。
地铁主要是由线路、列车、车站等组成的交通体系,此外还有供电、通信、信号、通风、照明、排水等系统。地铁线路由路基与轨道构成,轨道与铁路轨道基本相同,它一般采取较重型的钢轨,地铁列车均采用由电力动车组成的动车组。地铁车站是列车到发和乘客集散的场所,一般建在客流量较大的集散地。地铁车站按站台形式可以分为三类:① 岛式站台车站,站台位于两条线路之间。岛式站台可以调节上下行不均衡的客流,充分利用站台面积,便于管理,应用比较广泛。但相对来说建筑费用较大,站台延长较为困难,需要在中间设站厅,结构相对复杂。② 侧式站台车站,站台位于两条线路外侧,须分别设置两个站台。侧式站台相对来说建筑费用较便宜,延长站台也较为容易,不必设置中间站厅,结构也相对简单。但两侧站台必须都设置工作人员,使人力上增加,为管理带来诸多不便,如果旅客中途折返将带来不便。另外,两侧站台的利用率较低,但人员不易交叉,也不会出现乘错车的问题,只是对客流不能进行有效的调节。由于近几年来双圆盾构的使用,为采用侧式站台创造了条件。客流量不大时采用此种站台形式比岛式站台造价低,是重要的研究设计方面。③ 混合式车站,一个车站内既有岛式站台,又有侧式站台,它们之间用天桥或地道相连,仅为多线车站所使用。
地铁车站作为城市轨道交通枢纽站点、地面客流的集散点,联系着地面和地下的客运功能,其安全稳定是最为重要的。同时,地铁车站造价相对较高,因此,如何做好经济上的合理和结构上的安全可靠是非常重要的。
1.2 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。
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。
4. 空间梁板系计算法:按照空间体系将结构进行网格划分,将板、墙按照各自的厚度,采用4节点或8节点等参元划分成板单元,而梁柱依然采用梁单元框架体系,用混合元结构进行结构内力计算分析。