地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

1、地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題惠麗萍王良(北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司摘要:本文主要針對(duì)目前采用的地鐵結(jié)構(gòu)計(jì)算模式、計(jì)算方法進(jìn)行了歸納.并引用實(shí)例對(duì)各種計(jì)算模式、汁算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。同時(shí)提出了地鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的一些問(wèn)題:地鐵結(jié)構(gòu)抗震問(wèn)題與現(xiàn)狀規(guī)范的不符之處、地鐵結(jié)構(gòu)變形縫設(shè)置問(wèn)題、地鐵結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題及特殊性。關(guān)鍵詞:地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)計(jì)算抗震變形縫耐久性1前言為解決城市交通問(wèn)題,修建具有超強(qiáng)運(yùn)力的地鐵與輕軌,已逐漸成為大城市的首選手段。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)部分建成或正在修建地鐵(或輕軌的城市有:北京、上海、天津、廣州、深圳、大連、武漢、重慶、青島等城市,正處在設(shè)計(jì)階段的城市有:長(zhǎng)春、沈陽(yáng)、杭州、成都等城

2、市。地鐵在城市發(fā)展中的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益也是有目共睹的。但是對(duì)于以地下工程為主的地鐵結(jié)構(gòu),在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中由于巖土性質(zhì)的復(fù)雜性、施工技術(shù)的多變性、設(shè)計(jì)理論的局限性,使我們的設(shè)計(jì)尚存在一些問(wèn)題或不完善的地方,需要我們不斷地探索、求解。2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題2.1結(jié)構(gòu)計(jì)算模式問(wèn)題2.2.1地鐵車(chē)站的結(jié)構(gòu)形式由于使用功能的要求,大多數(shù)車(chē)站設(shè)計(jì)成沿橫向24跨、縱向?yàn)槎嗫绲拈L(zhǎng)條結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)總寬度為2030m,總長(zhǎng)度為170220m,沿高度大多分23層,結(jié)構(gòu)內(nèi)部只設(shè)縱梁不設(shè)橫梁(或局部設(shè)有高度受到嚴(yán)格限制的橫梁,其結(jié)構(gòu)形式可定義為箱形框架結(jié)構(gòu)。為不影響城市地下管網(wǎng)的設(shè)鬣,車(chē)站的上部往往有較厚的覆土(一般大于3m,

3、這樣結(jié)構(gòu)的基坑深度一般可達(dá)1520m,為抵抗水土壓力、車(chē)輛荷載以及特殊荷載,結(jié)構(gòu)的頂板、底板、邊墻往往都較厚(一般為0.61.0m,頂梁、底粱的截面高度也很大(一般為1.62.2m,中間樓板由于要承受較大的設(shè)備荷載、人群荷載及裝修荷載,其厚度也比一般的樓板厚許多(一般為0.3o.5m,這樣就形成一座有巨大剛度的地下長(zhǎng)條結(jié)構(gòu)。2.2.2目前采用的設(shè)計(jì)理論(1橫斷面計(jì)算法:沿車(chē)站縱向截取單位長(zhǎng)度的橫斷面結(jié)構(gòu),將墻、板假設(shè)成單位長(zhǎng)度的梁?jiǎn)卧?將框架柱按剛度或面積換算成單位長(zhǎng)度的厚度,底板與地基間采用彈性假定,用豎向基床系數(shù)與底板單元長(zhǎng)度的積作為地基彈簧剛度,用荷載一結(jié)構(gòu)模型按有限元法進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算,根

4、據(jù)不同的荷載組合得到結(jié)構(gòu)的內(nèi)力包絡(luò)圖。對(duì)于縱梁,則是根據(jù)通常的板梁柱傳力方式,由板傳給梁(或根據(jù)斷面計(jì)算得到的單位長(zhǎng)度支撐點(diǎn)的支點(diǎn)反力反算梁的荷載,形成梁的荷載,柱作為梁的支點(diǎn),根據(jù)多跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行梁的內(nèi)力計(jì)算。此種方法是目前最通用的方法。(2空間梁系計(jì)算方法:取空間結(jié)構(gòu),將板、墻劃分成較密的網(wǎng)格,用密集的梁?jiǎn)卧孢@些板和墻,并與實(shí)際的梁、柱結(jié)構(gòu)組成梁?jiǎn)卧w系,荷載作用于節(jié)點(diǎn)上,用有限元法對(duì)整體結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算分析。(3空間板系計(jì)算法:按照空間體系將結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)格劃分,將板、墻、梁、柱按照各自的結(jié)構(gòu)尺寸,采用4節(jié)點(diǎn)或8節(jié)點(diǎn)等參元?jiǎng)澐殖砂鍐卧?用有限元法進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析計(jì)算。中國(guó)城市軌道交

5、通(2004(4空間梁板系計(jì)算法:按照空間體系將結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)格劃分,將板、墻按照各自的厚度,采用4節(jié)點(diǎn)或8節(jié)點(diǎn)等參元?jiǎng)澐殖砂鍐卧?而梁柱依然采用梁?jiǎn)卧蚣荏w系,用混合元結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算分析。2.2.3計(jì)算方法分析計(jì)算方法涉及的問(wèn)題其實(shí)都是力學(xué)模型建立的問(wèn)題,涉及的問(wèn)題主要在于空間假定與平面假定,板單元、梁?jiǎn)卧约傲号c板作為共同體的受力問(wèn)題等,上述的幾種計(jì)算方法都有其一定合理性,但又頂縱粱1000x1500陲鼯(余同l中結(jié)梁ll皇壁一I l,麗品¨伽T,Tl底繞梁l妊磊烈L、叩66506200665070l20900o I圖1標(biāo)準(zhǔn)斷面結(jié)構(gòu)圖(單位:mmq-=,90kN/m田匝匝衛(wèi)皿P

6、l=36kN/mP2132kN/m主至至圭至至至至圭至至主主至K.=40000kN/m圖3考慮斜托拱效應(yīng)計(jì)算閏式(1橫斷面計(jì)算法是目前較多采用的一種計(jì)算方法,也是一種最簡(jiǎn)化的計(jì)算方法,其缺點(diǎn)是忽略了板的剛度對(duì)梁的受力影響,如果板較厚,或者板厚與梁高之比介于0.20.5之間,則板對(duì)梁縱向受力的影響是不容忽略的,實(shí)際上大多數(shù)地鐵車(chē)站的板厚與梁高之比都介于這個(gè)范圍,按橫斷面計(jì)算法的結(jié)果可能是板的橫向彎矩偏大,而縱向彎矩被忽略掉了,同時(shí)忽略掉了板對(duì)梁的彎矩的分擔(dān),致使梁的計(jì)算彎矩過(guò)大,這會(huì)一2都有其局5R性。本文以某車(chē)站作為工程實(shí)例進(jìn)行計(jì)算比較,結(jié)構(gòu)計(jì)算假定條件為:頂板覆土3.6m,土層側(cè)壓力系數(shù)取0

7、.4,底板與地基的相互作用按照彈性地基假定,地基豎向基床系數(shù)取40000kN/m (為方便計(jì)算,對(duì)地層參數(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)化,水土壓力按合算形式,地層按均質(zhì)地層,比重取20kN/m,地面超壓按20kPa計(jì)算。結(jié)構(gòu)斷面見(jiàn)圖l,橫斷面法計(jì)算圖式見(jiàn)2、3,空間體系法計(jì)算圖式見(jiàn)圖4 (由于單元太多,計(jì)算中僅取頂板來(lái)說(shuō)明問(wèn)題。q290kN/m田田匝皿ei-36kN/m主至至圭至至至至主至至至至至K-糾10000kNhn圖2不考慮斜托拱效應(yīng)計(jì)算圈式圈4頂板按空間結(jié)構(gòu)計(jì)算圈式導(dǎo)致板在某些部位(如柱邊、梁邊縱向配筋不足。另外,結(jié)構(gòu)橫剖面在梁的支座部位與梁的跨中部位,其受力情況也是有差異的,這在空間體系計(jì)算法的計(jì)算結(jié)果

8、圖5圖10中可以看出:不論跨中還是支座處,板中均有縱向彎矩,而且沿支座處的縱向彎矩(1-1剖面遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于跨中處的縱向彎矩(2-2剖面,采用橫斷面計(jì)算法就無(wú)法計(jì)算板內(nèi)沿縱向的彎矩。(2空間梁板系計(jì)算法,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖5和圖第二部分城市軌道交通綜合規(guī)劃與設(shè)計(jì)6。圖5、圖6的區(qū)別僅是調(diào)整了板與梁的相對(duì)高度,按照工程實(shí)例的計(jì)算結(jié)果(圖5,縱梁吸收的彎矩非常小,而板內(nèi)彎矩卻相對(duì)較大,而圖6由于加大了梁的剛度,降低了板的剛度,縱梁吸收的彎矩迅速增加,板內(nèi)彎距也相應(yīng)下降,這說(shuō)明圖5的工況中板參與了梁的工作,而且起到了主要的作用。兩種工況中,支座處的橫向彎矩僅比縱向彎矩稍大,而跨中處的橫向彎矩則較小,而且與橫斷面

9、計(jì)算法的計(jì)算結(jié)果相差極大,這說(shuō)明設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮梁與板的相對(duì)剛度及板受力的空間問(wèn)題。卜鹼呷毋呻鴣b卅k_一爭(zhēng)。牝l-1剖面粱內(nèi)彎矩-1剖面板內(nèi)彎矩2-2剖面板內(nèi)彎矩阻凹4k0口以k冒F卅3-3剖面板內(nèi)彎矩4_4剖面板內(nèi)彎矩圈5空間粱板系計(jì)算法按板單元+粱單元(板o.7m,1×1.5m1-l剖面粱內(nèi)彎矩阻。鹽。今。,。呸k。堙k。心。,4kI.I剖面板內(nèi)彎矩肛,中置竹q,詈,口1r甜jk2-2剖面板內(nèi)彎矩3-3剁面板內(nèi)彎炬p、廿,匹口,墨q 4-4剖面板內(nèi)彎矩田6空間粱板系計(jì)算法按板單元+粱單元(板05mt l×1.8m(3空間板系計(jì)算法,本算例將車(chē)站頂板按無(wú)梁等厚板處理,計(jì)算

10、結(jié)果(見(jiàn)圖7表明,板在支座處兩個(gè)方向的彎矩都較大,而跨中處兩方向都較小,而且沿縱向的彎矩要大于沿橫向的彎矩,結(jié)構(gòu)受力狀況接近于雙向板無(wú)梁樓蓋。此結(jié)果與圖8按純梁計(jì)算相比,雖然結(jié)構(gòu)尺寸一致,但圖8的結(jié)果要大于圖7的結(jié)果。I.1剖面板內(nèi)彎矩夸可,古飛F莒、口一暑,口1卜,f】k2-2剖面板內(nèi)彎矩阻。k。垂。4險(xiǎn)。一以3-3剖面板內(nèi)彎矩4-4剖面板內(nèi)彎矩圈7空聞體系計(jì)算法按純板單元(板0.3m模式1.1剖面粱內(nèi)彎矩k。噬、乎。卜。母、礦皆。4驗(yàn)2-2剖面粱內(nèi)彎矩3-3剖面粱內(nèi)彎矩4.4剖面粱內(nèi)彎矩圈8空間體系計(jì)算法接純粱單元(次梁X0.3m,主粱1×0.3m模式(4空間梁系計(jì)算方法,計(jì)算結(jié)

11、果見(jiàn)圖8圖10。圖8圖10在計(jì)算中僅是調(diào)整了粱與板的相對(duì)1-l剖面粱內(nèi)彎矩k榔學(xué)、曾匐穸骨軋2-2剖面粱內(nèi)彎矩卜町奎垂口43-3剖面粱內(nèi)彎矩畦,囂一4-4剖面梁內(nèi)彎矩圖9空間體系計(jì)算法按純粱單元(次梁X0.3m,主粱1×1.5m模式182中國(guó)城市軌道交通(2004剛度,很明顯:縱梁剛度愈大,其縱向彎矩也愈大,而跨中處的縱向彎矩及支座處的橫向彎矩反而降低。這也說(shuō)明梁與板是一個(gè)共同受力體,而且其相對(duì)剛度的變化對(duì)計(jì)算結(jié)果影響極大。善n藤氚流泳泳;愁身縫藤如如如尜;沁爿2-2剖面粱內(nèi)彎矩口獸攀礱岬磊魯。g獸?曝嚳萍i靼3-3剖面粱內(nèi)鷹炬4-4剖面粱舟學(xué)矩陣圈lo空間體系計(jì)算法按純粱單元(次梁

12、1×0.5ITI.主梁l×18m模式從上述計(jì)算結(jié)果的分析中可以看出;采用橫斷面計(jì)算法雖然簡(jiǎn)單,但其結(jié)果的真實(shí)性同板與梁的相對(duì)剛度有著極大的關(guān)系,對(duì)于板厚較大的地鐵車(chē)站,簡(jiǎn)單地采用此法進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算是有缺陷的,它忽略了板沿縱向?qū)澗氐姆峙?在結(jié)構(gòu)的橫向,跨中與支座處的受力也有極大差異,這說(shuō)明,地鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)考慮各構(gòu)件的協(xié)同工作,并按照空間計(jì)算法,合理地調(diào)配梁板的相對(duì)剛度,使得設(shè)計(jì)更加符合結(jié)構(gòu)真實(shí)的受力情況。當(dāng)然,采用空間計(jì)算法,如果不借助于計(jì)算機(jī)和大型的計(jì)算程序,是很難實(shí)施的。目前能將巖土理論、板殼理論、中厚板理論、耦合理論、變形協(xié)調(diào)理論等有機(jī)結(jié)合起來(lái),能夠自動(dòng)進(jìn)行空間網(wǎng)格

13、劃分、便于參數(shù)輸入、計(jì)算結(jié)果較為合理、后處理簡(jiǎn)便的計(jì)算程序尚不完善。采用上述幾種計(jì)算方法所得的計(jì)算結(jié)果并不相同,限于筆者水平,同時(shí)缺乏實(shí)測(cè)對(duì)比資料,筆者也不能認(rèn)定哪一種計(jì)算方法更切合實(shí)際,但鑒于上述方法已用于實(shí)際工程中,筆者目前所做的只是對(duì)這些方法進(jìn)行對(duì)比,進(jìn)而求得進(jìn)一步研究。2.2計(jì)算概念中存在的問(wèn)題2.2.1強(qiáng)柱弱粱問(wèn)題強(qiáng)柱弱梁?jiǎn)栴},實(shí)際上是一個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震問(wèn)題。目前地鐵設(shè)計(jì)中一般遵循的設(shè)計(jì)規(guī)范是鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB11187、建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001。其中建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范是針對(duì)地上建筑的研究、歸納成果而制定。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論是以極限狀態(tài)法為基礎(chǔ),由于地震作用機(jī)理對(duì)地

14、上結(jié)構(gòu)和地下結(jié)構(gòu)是不相同的,照搬此規(guī)范用于地鐵設(shè)計(jì)是非常有局限性的,尤其對(duì)于暗挖施工和覆土厚度較大的地下結(jié)構(gòu),地震時(shí)結(jié)構(gòu)會(huì)受到地層的強(qiáng)大約束,震害明顯輕于地上建筑,無(wú)論用底部剪力法還是時(shí)程分析法都無(wú)法真實(shí)地反映出地震作用下結(jié)構(gòu)與地層的相互作用。鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB11l一87自1987年以來(lái)沒(méi)有進(jìn)行修編,采用容許應(yīng)力法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。地震發(fā)生時(shí),結(jié)構(gòu)及其上部覆蓋層產(chǎn)生與地表地震加速度成比例的慣性力,同時(shí)地震引起主動(dòng)側(cè)壓力的增量,滿(mǎn)足此種工況的條件必須是結(jié)構(gòu)單位體積的重量(含結(jié)構(gòu)凈空在內(nèi)大于圍巖的比重。但由于地鐵結(jié)構(gòu)內(nèi)凈空較大,結(jié)構(gòu)單位體積的重量小于圍巖的比重,地震發(fā)生時(shí),結(jié)構(gòu)與圍巖幾乎一同

15、變形,采用上述理論也是難于反映真實(shí)的地震作用,同時(shí)該規(guī)范在地下結(jié)構(gòu)構(gòu)造上也沒(méi)有明確的要求。根據(jù)一般的地面建筑的概念,為增加框架柱的延性,結(jié)構(gòu)往往設(shè)計(jì)成強(qiáng)柱弱梁的體系,根據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型第二部分城市軌道交通綜合規(guī)劃與設(shè)計(jì)183和抗震等級(jí),框架柱的軸壓比都受到嚴(yán)格的限制,其箍筋的體積配箍率也有明確的規(guī)定。而地下結(jié)構(gòu)由于覆土較大,導(dǎo)致框架柱承受的荷載較大,為滿(mǎn)足承載和限界的要求,往往設(shè)計(jì)成強(qiáng)梁弱柱的結(jié)構(gòu)體系,由于規(guī)范中對(duì)地下結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)沒(méi)有給出統(tǒng)一的要求。這就有可能在設(shè)計(jì)中忽略弱柱問(wèn)題,使框架柱成為地震中的薄弱環(huán)節(jié),而形成箱體的梁、板、墻縱向剛度較大,延性好,具有較強(qiáng)的抗震能力。日本的一些地震工程實(shí)例中

16、,地鐵結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞也往往是柱的脆性破壞,因此設(shè)計(jì)中必須重視框架柱的抗震問(wèn)題,必須提高其延性和承載能力。2.2.2計(jì)算跨度問(wèn)題對(duì)于板和梁的計(jì)算跨度,大多數(shù)設(shè)計(jì)人員采用的是支撐點(diǎn)中心到中心的距離,再考慮剛域的影響。實(shí)際上,地鐵車(chē)站的縱梁都是多跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu),按照一般計(jì)算方法,縱梁的計(jì)算跨度應(yīng)取凈跨+支撐長(zhǎng)度或取I.05倍凈跨,并取其中的較小值用于計(jì)、/r 、.、WL沙W7,/k,、一、一l/j/孫爪貳y、y,算。由于地鐵框架柱的縱向尺寸一般較大(一般為0.81.2m,柱的縱向間距一般為68m,以柱縱向尺寸為0.9m,柱的縱向間距為8m為例,其計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)取8m與7.455m(1.05×7.

17、1中的較小者,即取7.455m作為計(jì)算長(zhǎng)度,如果計(jì)算跨度按照中心到中心即8m計(jì)算,其彎距值將增大82,/7.45521一o.15倍,這樣就會(huì)導(dǎo)致梁的尺寸偏大或配筋量偏多,同樣的問(wèn)題也會(huì)出現(xiàn)在板上。2.2.3斜托的影響為減小板厚,增加板支點(diǎn)處的抗沖切能力,設(shè)計(jì)時(shí)一般在板下部設(shè)有斜托,實(shí)際計(jì)算中往往會(huì)忽略斜托的剛度影響及其產(chǎn)生的拱效應(yīng)。這從圖11圖13的結(jié)果中就可以看出:考慮斜托厚度及其拱效應(yīng)的計(jì)算結(jié)果最小(見(jiàn)圖13,而僅考慮斜托厚度不考慮其拱效應(yīng)的計(jì)算結(jié)果(見(jiàn)圖12比既不考慮斜托又不考慮拱效應(yīng)的計(jì)算結(jié)果(見(jiàn)圖11的負(fù)彎距偏大,正彎距偏小。這說(shuō)明設(shè)計(jì)中斜托的作用是不能忽視的。、彳、WV W 7Jk

18、L一_/。L一/們、爪/廣ny 、,、圈11不考慮斜托厚度及箕拱效應(yīng)圉12考慮斜托厚度。不考慮拱效應(yīng)2.3變形縫的設(shè)置地鐵車(chē)站往往較長(zhǎng),其下部地基可能不均勻,或者車(chē)站縱向結(jié)構(gòu)形式變化,或者上部荷載的變化等,都可能造成地基的不均勻沉降;另外,大體積混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑以及混凝土自身因溫度的收縮膨脹、徐變等問(wèn)題可引起結(jié)構(gòu)的縱向變形。如果沿縱向不設(shè)置變形縫,結(jié)構(gòu)就可能沿環(huán)向開(kāi)裂,重者導(dǎo)致結(jié)構(gòu)漏水,輕者結(jié)構(gòu)表面會(huì)出現(xiàn)大量裂紋。如果設(shè)置變形縫,縫的兩側(cè)就有可能產(chǎn)生影響行車(chē)安全的差異沉降,尤其對(duì)置于軟弱地基上的的結(jié)構(gòu),縫的設(shè)置更應(yīng)慎重。目前南方地區(qū)一些地鐵車(chē)站要求不設(shè)縫,其結(jié)果是結(jié)構(gòu)完成后許多車(chē)站會(huì)發(fā)生環(huán)向裂

19、縫,形成漏水現(xiàn)象。如果單靠加大縱向配筋還不能完全解決這個(gè)問(wèn)題,因?yàn)槠胀ㄤ摻钜l(fā)揮作用是在混凝±受力變形之后(裂縫出現(xiàn)時(shí)鋼筋應(yīng)力可能只有4060MPa,因此變形縫的設(shè)置問(wèn)題將是一個(gè)直接影響工程質(zhì)量或工程安全的問(wèn)題,是一個(gè)需要進(jìn)一步研究和認(rèn)真對(duì)待的問(wèn)題。環(huán)境中的地鐵結(jié)構(gòu)的耐久性問(wèn)題，依然不能找到答 案如何進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)然，地鐵結(jié)構(gòu)的耐久性問(wèn)題已 經(jīng)不是一個(gè)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，而是涉及到材料問(wèn) 題、巖土問(wèn)題、力學(xué)問(wèn)題等的大課題，需要進(jìn)行大 量的總結(jié)與研究。 結(jié) 語(yǔ) 修建地鐵已成為大城市解決交通問(wèn)題的必經(jīng)之 路，而目前的地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 理論方面顯得較為籠統(tǒng)，又沒(méi)有相應(yīng)的構(gòu)造規(guī)定， 使

20、得設(shè)計(jì)人員針對(duì)具體工程從理論上難于操作，或 者由于設(shè)計(jì)人員自身的經(jīng)驗(yàn)、理論水平、對(duì)工程理 解的差異，可能會(huì)造成設(shè)計(jì)成果的混亂，甚至錯(cuò) 圖考慮斜托厚度及其拱效應(yīng) 誤，這樣有可能造成不必要的浪費(fèi)或潛在的災(zāi)難， 對(duì)于動(dòng)輒投資上億的地鐵車(chē)站，其直接損失和間接 損失（可能引起周邊地區(qū)建筑物的開(kāi)裂、傾斜、沉 陷甚至破壞）都是不容忽視的。由于筆者水平所 限，本文主要對(duì)設(shè)計(jì)理論方面進(jìn)行了一些分析和比 較，認(rèn)為：對(duì)于一般只設(shè)縱梁的地鐵車(chē)站，采用 傳統(tǒng)的橫斷面計(jì)算法是不夠合理的，該法忽略了板 與梁的協(xié)同工作及兩者相對(duì)剮度對(duì)內(nèi)力的影響，忽 略了縱梁兩側(cè)板的縱向彎距，也忽略了支座處和非 支座處板橫向受力的差異；對(duì)于橫

21、斷面計(jì)算法， 應(yīng)該考慮斷面中設(shè)置的斜托引起結(jié)構(gòu)受力的改變， 并應(yīng)考慮斜托的拱效應(yīng)；對(duì)于地鐵結(jié)構(gòu)的抗震閥 題，重點(diǎn)要提高框架柱的抗震能力，提高其延性和 系載能力。 地鐵耐久性問(wèn)題 根據(jù)新的地鐵規(guī)范，地鐵主體工程設(shè)計(jì)使用年 限為年，地鐵工程一旦整體出現(xiàn)結(jié)構(gòu)問(wèn)題，靠 維修是不能解決問(wèn)題的。一棟樓出現(xiàn)安全問(wèn)題可以 炸掉重做，其損失是局部的，而一條位于地下的地 鐵線(xiàn)，重新修過(guò)可能比新建還難，因?yàn)槠渖厦孑d有 各種市政管線(xiàn)、通道天橋及繁忙的道路橋梁，兩側(cè) 可能還有林立的高層建筑，地鐵與這些建（構(gòu)）筑 物已經(jīng)形成既獨(dú)立又關(guān)聯(lián)的聯(lián)合體，或者已成為這 些建（構(gòu)）筑物的主動(dòng)脈。目前，對(duì)于地鐵結(jié)構(gòu)的 耐久性問(wèn)題，規(guī)范

22、中的規(guī)定尚不健全或不完全能滿(mǎn) 足設(shè)計(jì)人員的使用要求，僅對(duì)于一類(lèi)、二類(lèi)環(huán)境 中結(jié)構(gòu)的耐久性做出了規(guī)定，而對(duì)位于二類(lèi)以下 （ ，） ： ， ， ， ， ， ： ； ； 地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題 作者： 作者單位： 惠麗萍， 王良 北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司 相似文獻(xiàn)(10條 1.期刊論文 周小華 地鐵車(chē)站箱形結(jié)構(gòu)計(jì)算淺析 -鐵道建筑技術(shù)2003,""(2 通過(guò)對(duì)地鐵車(chē)站箱形結(jié)構(gòu)的平面計(jì)算方法、空間計(jì)算方法的分析,提出了有關(guān)箱形結(jié)構(gòu)計(jì)算的若干看法. 2.期刊論文 伊興芳.張春雷 城市地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) -甘肅科技2009,25(2 針對(duì)上海市軌道交通12號(hào)線(xiàn)某地鐵車(chē)站,運(yùn)

23、用SAP84有限元結(jié)構(gòu),分析程序模擬計(jì)算各個(gè)工況下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力.通過(guò)對(duì)車(chē)站主體結(jié)構(gòu)模擬計(jì)算分析,得出合理的結(jié)構(gòu)受力體系,保證地鐵車(chē)站的安全穩(wěn)定性. 3.會(huì)議論文 王良.惠麗萍 地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題 2004 文章主要針對(duì)目前采用的地鐵結(jié)構(gòu)計(jì)算模式、計(jì)算方法進(jìn)行了歸納,并引用實(shí)例對(duì)各種計(jì)算模式、計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比.同時(shí)提出了地鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的一些問(wèn)題:地鐵結(jié)構(gòu)抗震問(wèn)題與現(xiàn)狀規(guī)范的不符之處、地鐵結(jié)構(gòu)變形縫設(shè)置問(wèn)題、地鐵結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題及特殊性. 4.會(huì)議論文 郭建峰.劉金松 沈陽(yáng)地鐵PBA順作單柱雙跨車(chē)站結(jié)構(gòu)計(jì)算分析 2007 隨著地鐵施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，PBA越來(lái)越受到重視，本文結(jié)合沈陽(yáng)地

24、鐵2號(hào)線(xiàn)青年公園站的設(shè)計(jì)，介紹PBA順作地鐵車(chē)站施工過(guò)程中，在各主要階段受力的計(jì)算分析方法及計(jì)算結(jié)果，并對(duì)施工過(guò)程提出了一些建議。 5.期刊論文 陳冬.王琪.CHEN Dong.Wang Qi 地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性分析 -工程建設(shè)與設(shè)計(jì)2007,""(5 以武漢地鐵二號(hào)線(xiàn)一期工程廣埠屯站為例,進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算分析研究,通過(guò)對(duì)車(chē)站主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬分析計(jì)算,得出合理的結(jié)構(gòu)受力體系,保證地鐵車(chē)站的安全穩(wěn)定性. 6.期刊論文 王玉鎖.王明年.Wang Yusuo.Wang Mingnian 對(duì)地鐵車(chē)站合理結(jié)構(gòu)形式選擇的三維結(jié)構(gòu)分析 -鐵道建筑2007,""(

25、5 以某典型中庭式地鐵車(chē)站為研究對(duì)象,對(duì)地下車(chē)站的計(jì)算方法、結(jié)構(gòu)形式的選擇進(jìn)行有針對(duì)性的研究,其研究成果直接為工程服務(wù),并為今后中庭式地下車(chē)站的修建提供參考數(shù)據(jù). 7.學(xué)位論文 郭孝平 廣州地鐵如意坊站明暗挖結(jié)合施工技術(shù)研究 2008 在大城市中，受地面交通和建筑物的影響，車(chē)站施工采用明挖法難度很大，交通組織困難，采用暗挖法則能解決這些問(wèn)題。但是，其技術(shù)難度和施工難度加大，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也加大。而采用明暗挖結(jié)合的方法，則可根據(jù)站位的具體情況，通過(guò)明挖和暗挖部分相對(duì)靈活的布置，既可方便現(xiàn)場(chǎng)組織，降低施工難度，又可降低工程造價(jià)。 本文以廣州地鐵六號(hào)線(xiàn)如意坊站工程為例，詳細(xì)介紹了地鐵車(chē)站明暗挖結(jié)合施工技術(shù)的應(yīng)用。首先根據(jù)如意坊站站位的實(shí)際情況，以及對(duì)地鐵施工常用方法的比較，提出了明暗挖結(jié)合施工的方案，并對(duì)此方案進(jìn)行了必要的結(jié)構(gòu)計(jì)算，為明挖和暗挖的施工支護(hù)方案提供了理論基礎(chǔ)。其次介紹了明挖基坑地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)、明挖基坑土石方開(kāi)挖和基坑支