单柱高架车站的结构特征及设计要点
浅谈地铁高架站的结构设计(2)
（一）轨道梁和车站结构设计根据郑州轨道交通航空港配套工程的整体设计要求和线路规划要求，该市第一座独柱高架地铁车站工程采用“桥建合一”的形式进行设计，其主体结构采用独柱墩进行支撑，轨道梁和车站结构共同承担了车站的主体功能。
由此可见，像这种结构设计，可以让轨道梁置于横向框架梁上，这种方式的设计受力比较简单，同时具有较高的车站站台层高。
除此之外，还可以更换支座，但在更换时常常因空间狭小而带来一定难度。
另外，还可以采用现浇轨道梁，使其充分和横向框架梁或盖梁整浇，这种方式需要支座，但需要具有较小的车站站台层高。
（二）区间桥梁与车站结构设计从地铁高架站的不同设计形式来说，如果是“桥建分离式”高架站设计，就仅仅需要在高架站范围内，将孔垮布置和车站柱网互相协调即可，但对于“建桥合一式”的高架站设计来说则不适宜，需要将和高架站相邻的孔区间桥梁置于车站横梁。
如果需要进行独立设柱，就需要以区间桥梁传给支座的荷载大小等诸多因素来确定。
通常情况下，区间孔垮和双线大小不超过35m时，可不需单独设区间墩柱（三）车站墩柱设计通常情况下，在对车站墩柱设计的过程中，应以延性构件作为主要依据，使墩柱强度和延性比达到相关规范要求，其桩基和承台也需要达到规定的性能要求，一旦发生地震，就可以使其在短期修复后，使其恢复正常性能。
但入如果是多遇地震或罕遇地震，高架站结构设计就需要以车站现有的实际结构尺寸进行计算，同时还要符合墩柱混凝土压应力和墩柱稳定性应力等相关应力要求，使其更好的满足相关规范对车站抗震的要求。
三、地铁高架站结构设计中，需全面考虑抗震性问题通常情况下，每50年可能遭遇地震的超越概率为63%左右的地震烈度值，一旦产生地震，主墩下部常常出现墩柱顺桥向和横桥向弯矩现象。
而如果出现罕遇地震，那么柱墩下部同样出现顺桥向和横桥向弯矩，此时弯矩均处于最大值。
所以，在地铁高架站结构设计中，需全面考虑抗震性问题，只有使车站墩柱满足抗震性规定，才能确保在地震之后，一旦出现损坏现象，经过相应的修补就可以使其恢复正常功能，从而是整体结构处于非弹性工作状态。
地铁设计规范中高架结构专业讲解
6、9.1.6条 关于梁的横向刚度（续）
⑶ 铁路城市轨道交通列车的转向架性能比较优越，速 度也不快（一般不超过80～100km／h），且无货车运行；但 是，轨道交通高架桥一般均由许多跨梁构成的长大桥梁，而 且行车密度特别大，从提高防脱轨安全度考虑，以及不产生 过大的横向加速度，以保证舒适度，有必要对梁横向刚度提 出一个参考限值。为使设计时容易操作，这个限值参照我国 铁路桥梁检定规范规定，即用梁的横向自振频率控制。
⑷ 本条规定的限值是按理想的固定与活动支座假定 得到的，因此，本规范9．3．5条规定，采用橡胶支座时 要分出固定和活动。
7、9.1.7 关于桥墩的纵向刚度（续）
⑸ 墩顶纵向水平线刚度包括内墩身和基础组成的综合 刚度按下式计算：
K H
i ∑δi=δp+δф＋δh 式中：H－作用于支座顶面的纵向水平力（kN） δp－由于墩身弯曲引起的墩顶纵向位移（cm） δф－由于基础倾斜引起的墩顶纵向位移（cm） δh－由于基础平移引起的墩顶纵向位移（cm）
⑵对于双线桥，规定竖向荷载不折减。这是考虑到地铁、 轻轨列车行车度高、轴重一致的特点。以30m梁跨为例，按3 分钟间隔、全天运行17小时计，两车在桥上相遇的机率约为 382次／年。对一般铁路而言，当采用内燃和电力机车牵引 时，满载货物列车与机车荷载相近；也以30m次计，两车在 桥上相遇的机率约57次／年。显然，轨道交通列车在桥上两 车相遇的机率大得多。国外的一些规范如日本铁路结构设计 标准、英国BS5400（铁路列车）、美国AREA－1977（铁路列 车），原苏联CHμπ2．05（地铁及有轨电车）、德国DS804 （铁路列车）等双线桥加载都不折减。
⑹ 对于中小跨连续梁，可比照同跨简支梁；对较大跨 连续梁可参考“暂行规定”或专门确定；对于固定支座设 于端部的连续梁，固定墩刚度需另行增大；对联长≥120M 的连续梁，桥上应设钢轨伸缩调节器。
铁路高架车站单双线箱梁施工工法
铁路高架车站单双线箱梁施工工法一、前言铁路高架车站单双线箱梁施工工法是一种常用于铁路高架车站建设中的施工方法。
该工法具有高效、安全、质量可控等特点，在铁路高架车站建设中有着广泛的应用。
二、工法特点铁路高架车站单双线箱梁施工工法具有以下几个特点：1. 土方开挖工程量小。
由于该工法采用的是箱梁结构，因此在土方开挖方面的工程量相对较小，能够省去大量的土方开挖和地基处理工作。
2. 施工速度快。
该工法采用预制箱梁施工，能够提高施工效率，缩短工期，从而减少了对铁路线路的封闭时间，降低了施工对交通运行的影响。
3. 结构简单。
铁路高架车站单双线箱梁采用钢筋混凝土结构，结构简单，施工方便，且具有很好的承载能力和耐久性。
4. 施工工艺成熟。
该工法在铁路高架车站建设中已有很多成功的应用案例，并得到了广泛认可和推广，施工工艺成熟可靠。
三、适应范围铁路高架车站单双线箱梁施工工法适用于多种铁路线路及车站类型，包括城市铁路、高速铁路等。
尤其在具有一定交通密度和限制施工时间的城市铁路建设中，该工法更为适用。
四、工艺原理铁路高架车站单双线箱梁施工工法的核心原理是通过模板支撑和混凝土浇筑形成箱梁结构。
具体的工艺原理如下：1. 模板支撑：根据设计要求，制作预制模板，将其安装在现场搭设的支撑架上。
通过支撑系统，将模板固定在预定位置和高度，以保证施工的准确性。
2. 钢筋布置：在模板中预先布置好钢筋，确保钢筋的位置和数量符合设计要求，以提供耐久性和承载力。
3. 浇筑混凝土：将预制混凝土倒入模板中，通过振捣和抹平等工艺，使混凝土得到均匀分布和充实，确保箱梁的整体质量和稳定性。
4. 拆除模板：当混凝土达到一定强度后，拆除模板，使箱梁获得自身的强度和形状。
五、施工工艺铁路高架车站单双线箱梁施工工艺包括以下几个阶段：1. 搭设支撑架：根据设计要求，在施工现场搭设支撑架，保证支撑架的稳定性和安全性。
2. 安装模板：根据模板图纸，将预制模板安装在支撑架上，并调整模板的位置和高度，保证施工的准确性。
高架火车站结构设计与分析
高架火车站结构设计与分析提要为了真正实现铁路交通与城市市内交通的无缝衔接、尽可能节省城市土地资源，现高铁及城际铁路已大量采用了高架火车站的建筑形式。
作为城市地标性大型公共建筑之一的火车站，人们对其美观要求也越来越高，结构选型需最大限度地配合建筑师的建筑创意，使结构造型与建筑造型形成有机的统一，并充分考虑使用功能、设备安装、施工便利和投资控制等因素，从而高度实现车站结构设计的安全性、合理性、经济性的统一。
关键词高架火车站结构设计与分析1工程概况所谓高架火车站，就是将铁路站场与铁路站房及城市轨道交通车站等设计为一体，其主体结构主要由城市城市轨道交通车站层、站台层、站房层等组成。
比如深圳北火车站其地下层为出租车停车场及地铁车站、地面层为站台层、二层为站房层、三层为轻轨车站，又比如珠海火车站其地下层为公交车及出租车停车场、地面层为站房层、二层为站台层。
这些高架火车站均真正实现了铁路交通与市内交通的“零”换乘、极大地方便了人门的出行，又大量节省了宝贵的城市土地。
但这同时对其结构设计提出了许多新的课题和巨大挑战，它既不是单一的房屋结构、也不是单一的桥梁结构，而是房屋与桥梁结合的结构体系。
下面仅就典型高架火车站珠海火车站的结构设计做一些介绍与分析。
珠海火车站是广珠城际主线上的终点站，同时又是城市城轨交通与长途汽车站、公交车场、出租车场及社会车辆停车场接驳点，也是通往澳门的重要通道，为珠海市的地标性大型建筑。
珠海站位于珠海市拱北口岸西侧隔界河与澳门相望。
车站高架于拱北口岸边检汽车通道上，其南侧距边防通道围墙约25m，拟建的港珠澳大桥在该范围以隧道方式通过，广珠城际延长线的珠海换乘站拟建于隧道的上方。
该站停靠城际列车和长途列车，设6条到发线，采用四台六线布置形式，两侧设侧式站台各1座、中间设岛式站台2座；站台上覆钢结构雨棚；站房位于高架线路的正下方称为线下站，车站规模为大型站；车站标准桥墩距为32.7米，站房层集中布置在车站中间七跨桥墩范围内。
轨道交通高架线特征分析
轨道交通高架线特征分析线路特征线路特征含平面、纵断面、横断面等方面，是一条轨道交通线路的核心特征，它集中体现了轨道交通线路的功能定位，反映了轨道交通线路与城市规划、市政道路等的相互关系。
图1-1 高架线路平面特征高架线与轨道交通的其他敷设方式一样，线路平面的确定主要是依据城市总体规划、综合交通规划和轨道交通线网规划，以带动城市发展、疏解客流为主要目的，沿城市的主要道路敷设的。
根据线路所处的区域及线路的不同功能定位，可采用不同的最高速度及最小曲线半径标准。
喇叭口高架线车站站台形式有岛式站台及侧式站台等两种。
在早期的高架线中，侧式站台应用较多，而在近几年建设的高架线中，为更好的应对潮汐客流，提高站台的利用率，减少车站设备数量，降低运营管理成本，越来越多的高架线选用岛式站台。
高架岛式车站至区间由于线间距不同，需要采用曲线将左右线各自连接起来，形似喇叭，故称“喇叭口”。
（这是一个比较宏观的课题，无需介绍具体的细致数据，也各不一样。
因此把线间距的描述删了）喇叭口依其形状可分为对称喇叭口、单偏喇叭口、非对称喇叭口、不规则喇叭口和缩短喇叭口等，如下图所示。
其中（a）图为对称喇叭口，（b）为单偏喇叭口，（c）为非对称喇叭口，（d）（e）（f）为不规则喇叭口，（g）为缩短喇叭口[7]。
图1-1 喇叭口形式高架线喇叭口的长度受线间距变化值及曲线半径的限制，一般情况下较长（可长达200米），导致景观效果相对较差。
图1-2 新加坡东西线巴西立站喇叭口俯视图为减小喇叭口的长度，改善区间景观效果，可采用鱼腹式站台。
所谓鱼腹式高架车站就是在车站内设置曲线，使站台中间宽，两端窄，站台平面宛若鱼腹形状，从而大幅度缩短喇叭口的长度，如图1-4所示为南京地铁2号线高架车站采用鱼腹站台后与直线站台的喇叭口长度对比示意图。
图1-3 鱼腹式车站与普通岛式车站喇叭口段长度比较[i]纵断面特征高架线的纵断面特征主要是桥下的净空尺寸。
在高架线设计时，桥下的净空尺寸需要考虑道路、铁路通行及景观的需求。
桥建完全合一单跨高架车站结构优化设计
0 引言城市轨道交通高架车站建筑结构形式分为桥建合一与桥建分离 2 种形式[1]。
桥建合一形式由于整体性强，具有较好的发展前景[2]；桥建合一车站结构的缺点是结构设计涉及桥梁与建筑结构 2 个学科，结构设计比较复杂[3]。
针对桥建合一高架车站的抗震设计，赵涛[4]、彭喆[5]进行了较全面的研究。
本文结合昆明地铁工程实例，对桥建完全合一高架车站结构设计中遇到的典型难点问题和实际处理对策进行探讨。
1 结构体系介绍桥建完全合一的单跨高架车站是指受力体系为典型框架结构体系的高架车站（图 1），它具有如下特点：车站中没有单独承担车辆荷载的简支轨道梁，车站横向一般为双柱单跨框架结构，车站纵向为多跨框架结构。
一般车站的建筑层数为 3 层，高度不超过 24 m ，且顶层为轻钢结构雨棚，此种结构可归类为民用建筑钢筋混凝土多层单跨框架结构。
为满足城市轨道交通车站的功能，其结构设计具有自己的特点。
由于建筑场地条件的限定和车站功能的相似性，此种建筑结构的形式又是相对固定的，比较容易进行标准化设计。
2 长悬挑梁端头柱设置昆明地铁工程结构设计审图过程中，对于长悬挑梁端头柱的设置（图 1 中附加柱 1）有两种观点：①不设置，上下 2 层梁均为单纯的悬挑梁，受力明确，不存在图 1 典型框架结构体系的高架车站（单位：mm ）钢结构拱框架梁 1轨道电缆夹层 2站台层框架梁 3框架梁 2站台层框架梁 4电缆夹层 1设备层框架柱上悬挑架下悬挑架附加柱 17 3507 50022 2007 3507 6505 7251 495工程实践桥建完全合一单跨高架车站结构优化设计倪文兵（中铁四院集团西南勘察有限公司，云南昆明 650200）作者简介：倪文兵（1972—），男，工程师摘 要：结合工程实例，对桥建完全合一单跨高架车站长悬挑梁、站台层下小层高结构、区间桥梁支座牛腿等结构设计难点进行阐述，并通过多方案模型分析、局部细化体模型分析对设计进行了优化。
浅谈跨座式单轨高架车站结构设计
浅谈跨座式单轨高架车站结构设计随着芜湖市轨道交通建设规划（2016～2020年）通过国务院审批，2020年芜湖将建成全长近47公里的轨道交通1、2号线，全线均采用跨座式单轨车辆系统。
跨座式单轨造价较低，建设工期较短且具有爬坡能力强、转弯半径小、噪音低、振动小、景观效果好等优点。
跨座式单轨高架车站结构形式应满足建筑功能和使用要求，应保证结构安全可靠、构造简洁、经济合理，并应具有良好的整体性、可延性和耐久性的要求。
车站结构应分别按施工阶段和使用阶段进行强度、刚度和稳定性计算，并保证有足够的承载力、刚度及稳定性。
本文以重庆轨道交通3号线某站为例阐述跨座式单轨高架车站的设计要点。
鸳鸯站是重庆市城市轨道交通三号线二期工程的第四个站，车站南接园博园站，北接金童路站，为高架三层侧式站台车站。
车站采用独柱墩“干”字形（建桥合一）结构。
标准段线间距为4.8m，有效站台宽度为3.0m，有效站台长为120m，车站总长为122.20m，标准段宽为20.95m。
1 跨座式单轨高架车站结构形式分类跨座式单轨高架车站按结构类型可以分为门式钢架结构、桥式结构和独柱结构（双层或多层）。
由于独柱车站较路中两柱车站对景观影响相对较小，被越来越多地使用于轨道交通中，如南京地铁路1号线部分路中站，重庆轨道交通2、3、6号线路中站，南京地铁1号线南延线部分路中站均采用了这种结构形式。
这类独柱结构形式的高架车站适用于站房、站厅及设备管理用房设置在城市主干道之上，站房结构的墩柱坐落于城市主干道路中的绿化带或隔离带内的车站。
人行天桥简支于车站站厅层纵梁之上。
根据设计经验及实际情况来看，独柱结构的跨座式单轨高架车站墩柱尺寸通常不会大于2m，一般城市主干道的绿化带或隔离带完全可以满足其尺寸要求，不会影响道路交通，所以今年来工程普遍采用“干”字型独柱。
预应力轨道梁、站台雨棚柱、站台站厅纵梁等结构构件等直接或间接作用在“干”字型独柱的横梁上，则车站柱网布置整齐、规则，利于建筑功能的合理利用且车站内取消桥梁柱墩，采用框架柱替代，增加了站厅层及桥下空间的平面面积，提高了使用率。
轨道交通高架车站设计要点
轨道交通高架车站设计要点摘要：随着国家新型城镇化的快速发展，城市轨道交通从中心城区向周边城市延伸，城际轨道交通、市域快轨交通的发展将越来越多，根据国务院《关于推动都市圈市域（郊）铁路加快发展的意见》（国办函〔2020〕116号），提出城市轨道交通原则上以地面建设为主，困难路段可考虑采用高架方式。
线路敷设方式也从地下向地面、高架发展。
关键词：轨道交通；高架车站；设计要点引言高架线路具有占地少，对道路影响较小，节约投资、运营费用低等特点，相较于地面线路，对周边环境小、不产生城市割裂的问题，适用于在城区之间客流非密集区域敷设，但是高架车站同时存在景观要求高、对环境影响较大、需占用用地资源等问题，因此，高架车站的选型是高架线路设计的重要内容之一。
高架车站的选型主要涉及以下方面。
1国内轨道交通高架车站存在问题2010年以前，中国还没有绿色城轨高架车站的设计实践。
所以，从2010年5月至2013年5月的3年时间，在张郭庄站设计之初和设计过程中，项目组织了多次针对轨道交通高架车站和绿色公共建筑的调研活动，发现当时的既有高架车站存在一些普遍问题：1)夏季通风不利：由于考虑冬季挡风等因素，车站过于封闭，导致在夏季不能很好地自然通风。
2)二次装修过重：现有车站装修基本在原有结构基础上进行全覆盖式装修，二次装修过重。
3)屋顶隔热不利：在夏季，站台层明显比下部的站厅层温度高，这主要在于屋顶直接受到辐射热的侵袭，按常规的屋顶体系来设计不采暖但又封闭的车站空间是不合适的。
4)可再生能源利用：中国的轨道交通高架车站当时还没有使用可再生能源。
5)设备优化：设备体系从绿色建筑技术的角度来看，集成度不高。
6)车站建筑、结构、设备一体化设计协调不够。
2线站位的选择轨道交通线路大都沿城市道路敷设，在选线过程中需要考虑线路与道路的关系，线路敷设方式主要有沿道路路中敷设和沿路侧绿化带敷设两种情况。
设置高架线路的区域，通常城市道路红线应＞40m，具备设置路中或者路侧绿化带的条件。
高架车站大悬臂独柱桥墩桥梁结构设计
布置 ， 为３ 高架侧 式站 。 层 车站为纵 主 要 承 重 结 构 为 独
向 单排 墩 柱 ，桥 墩 立 柱 位 于 胜 辛 路 柱 墩 二 层 盖 梁 框 架
站台 … 站台
中央绿化带 中，车站 出入 口设在胜 体 系 （ １ 。 图 ） 上盖 梁
辛 路 两 侧 ， 过 ４ 人行 天桥 上 跨 道 对 称 双 悬 臂 支 承 站 通 处
轨道 梁 ，站 台 梁 及站 厅 层 的 主 梁 跨
上 海 市 轨 道 交 通 １ 号 线 白银 路 ２ １ 结构形 式 １ ． 站 位 于 嘉 定 区 的 白银 路 与 胜 辛 路 交
车站结构 长 １３ｍ， 内设 ４ 站 本桥 采 用 “ 一 桥 合 一 ” 型 结 度相同。 建
孔 ５ｍ 由于车 站位置 的特殊性 ， 所有桥 ９ １ 纵 向 轨 道 梁 ，均 为 预 应力 又 口南侧 的胜辛路上 。车站 长 １ ３ 构。 ４ 孔 ５ ｍ ｍ， 宽 ２ ６ｍ ，沿 胜 辛 路 南北 走 向 墩 均 落 于 胜 辛 路 中 央 绿 化 带 中 ，其 简 支 梁 ；两 端 各 设 １ １ 梁 与 区 ３．
上 部 的外荷 载加 载过程 同步进行 。 盖 粱 最 不 利组 合 应 力如 图 ４ 。 （ ）下 层 盖 梁 。 层 盖 粱 主 要 ２ 下担 建 筑 荷 载 ，受 线 路 轨 顶 标 高 和 ２ （ ） 跨框 架柱 结 构 的纵 向温度 车 站 下道 路 净 空 的 限 制 ， 梁 高 不 宜 ３多
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探析地铁高架站结构设计要点
探析地铁高架站结构设计要点摘要:我国地铁设计规范规定，高架结构采用容许应力法设计。
本文结合多年的工程实践，针对我国地铁高架车站结构设计的现状、存在的问题等，从与结构形式有关的高架车站形式分类、结构形式的选择、轨道梁与车站结构的关系、区间桥梁与车站结构的关系、关于地震作用、关于场地土类别的划分、“建一桥结合”高架站整体分析、结构的刚柔问题等方面论述了地铁高架站结构设计要点。
并提出了一些抗震概念设计方法、工程措施。
关键词:高架车站;移动荷载;抗震概念设计;延性设计;性能设计1、与结构形式有关的高架车站形式分类结合城市总体规划、交通规划，城市轨道交通线路往往与城市道路采用相同的路由。
根据高架线路与城市道路的相对关系，高架站分为路中车站、路侧车站。
其中路侧站，一般不需要通过设置盖梁承托上部结构，在下方设置城市道路空间，因而结构设计相对简单(对于建桥分离的结构，也可能存在通过设置盖梁承托站台层的结构)。
以下所论述的问题，均以路中车站为对象。
而对于路侧车站，或无关或同样，一目了然。
车站设置于路中或路侧，除了依据区域规划、线路敷设、周边环境等进行站位比选外，与结构专业有关的主要涉及这些因素:设防烈度、路中绿化带(隔离带)的宽度(“建司乔结合”的车站，不能为单柱，绿化带宽度有无条件设柱)等。
2、结构形式的选择车站高架结构中，与承受列车移动荷载有关、无关的构件，分别按“桥规”、“建规”执行。
因此，我们大多在习惯上根据这两类结构的构件组成是否有隔离,即两者间是否有设置防震缝来分离来区分。
两者间有设置防震缝来分离的叫做“建-桥分离式”，两者间没有设置防震缝来分离的叫做“建一桥结合式”。
建-桥分离式的建筑结构一般采用框架结构，而建一桥结合式一般采用框架结构或框支框架结构。
在这两类结构中，“建一桥结合式”用框架结构设计难度最大。
3．轨道梁与车站结构的关系在“建一桥结合”的车站结构中，可以将简支轨道梁通过桥梁抗震橡胶支座置于横向框架梁上。
单柱地铁车站典型布局特点及结构方案分析
单柱地铁车站典型布局特点及结构方案分析宋元平【摘要】目前城市轨道交通地下车站普遍采用单柱双跨箱形框架结构体系,但在结构设计中常遇到车站内部设备或外部地下构筑物与车站结构纵向主梁中突的情况,造成纵梁局部被中断,并对该部位的结构受力带来较大的不利影响.文章针对上述问题提出了相应的解决方案,并以国内某地铁车站工程设计为背景,对单柱车站结构布置、特殊部位结构设计处理以及分析方法进行了探讨,可供轨道交通设计人员借鉴参考.【期刊名称】《西部交通科技》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】4页(P148-151)【关键词】城市轨道交通;地下车站;公共区电梯;单柱车站;结构纵梁;机电设备;变截面梁【作者】宋元平【作者单位】广西交通设计集团有限公司,广西南宁530029【正文语种】中文【中图分类】U213+.40 引言目前地铁车站普遍采用沿纵向设置梁柱的地下箱型框架结构体系，从20世纪60年代最初开始应用至今，从早期的双柱三跨为主到现在的单柱双跨为主，对于该结构形式的应用积累了大量成熟的经验，在结构跨度方面也有一定突破。
单柱车站作为当前应用最为广泛的结构形式之一，具有结构布置简洁、站内空间利用率高、站内视觉明快通透等特点。
此外，单柱车站站内售票机、闸机、票务室等公用设施的布置限制较少。
同时，在单柱车站的推广应用过程中也存在一个较为突出的问题，即单柱车站通常在中柱部位设置体量较大的中纵梁，纵梁常存在与车站机电设备、城市地下综合管线及构筑物冲突的情况，造成纵梁局部被中断或截面被压缩，该部位将无法按标准段的模式进行设计，而需要对局部结构进行调整及特殊设计，以确保结构安全。
通常针对上述问题可采取的方案有多种，但如何根据具体情况选择合理可行的方案则需要具体问题具体分析。
1 车站纵梁布置的两种方式及优缺点城市轨道交通地下车站顶板埋深一般在3 m左右(车站埋深对造价影响较大，同时还需满足后续地下空间开发的基本要求)，顶、底板纵梁内力较大，纵梁梁高往往达到2.0 m以上。
浅谈地铁高架站的结构设计
浅谈地铁高架站的结构设计作者：王华王宝义来源：《建筑工程技术与设计》2014年第27期【摘要】随着我国社会经济的快速发展，使得轨道交通得到迅猛发展，尤其是地铁的修建。
对于我国城市地铁的修建来说，一般都是以地下线路的建设为主。
其中，地铁高架站以其投资小、所耗周期短等优势受到诸多中小型城市的兴建和应用，然而，对于地铁高架站的结构设计来说，其多采用应力法进行设计。
对此，笔记结合多年工作经验，对地铁高架站的结构设计进行详细探讨，为轨道交通建设提供了重要的参考依据。
【关键词】地铁；高架站；结构设计近几年来，我国社会经济得到迅猛发展，使得现有的地面交通已经远远不能满足交通量的增长量，地铁高架站便得到广泛兴建和应用，尤其是受到不少中小型城市的欢迎。
究其原因，这主要是因为地铁高架站投入和建设时间均比较小。
根据地铁设计规范的相关规定，地铁高架站结构常以应力法进行设计，因此，地铁高架站结构设计的好坏将直接影响地铁整体的质量和安全。
由此看来，探讨地铁高架站的结构设计更具有重要的实际意义。
一、地铁高架站结构的分类从长春轻轨“北海路站”完全桥式车站（图1所示）以及长春轻轨“市荣路站”完全桥式车站（图2所示）等结构设计来看，地铁高架站的形式和结构有着紧密的联系。
因此，如果从高架车站形式方面来说，高架线路和城市道路是一种对立关系，而城市的交通规划或城市轨道交通往往采用和城市道路相同的路由。
基于此，可以将高架站分为路中车站和路侧车站两种，其中，路侧车站的设计最为简单，省去了设置盖梁承托上部结构，而城市道路空间则设置在下方结构。
所以，城市路线和区域的规划以及周边环境等，都是影响地铁高架站结构。
如果从高架站结构方面来说，它主要分为“桥建分离”和“桥建合一”两种形式，对于前者而言，“桥建分离”主要是车站结构和车行桥梁处于完全脱开的状态，车行轨道梁主要从车站中间穿过，这样设计的优势主要是起到受力均衡的作用，从而使车站结构和车行桥梁之间不会受到影响，同时还能够缩小地铁高架站结构的跨度，降低列车运行过程中的噪音，但这种结构的车站空间一般比较狭小，从两侧上车时常常不太方便，车站建筑平面和竖向布置一旦不够协调，将很给建筑布置带来极为不利的影响。
独柱式大悬臂高架车站的动力特性及地震反应分析
独柱式大悬臂高架车站的动力特性及地震反应分析摘要：利用三维空间有限元法对国内第1座独柱式大悬臂高架车站——上海轨道交通6号线外高桥车站动力特性进行了计算分析，并根据反应谱理论分析了该车站的抗震能力。
结果表明，独柱式大悬臂车站的下部结构对车站整体结构的动力特性影响较大，地震反应值均小于结构静力控制值。
关键词：轨道交通；高架车站；动力特性；地震反应1概述上海市轨道交通６号线全长30.65km。
其中港城路站至五莲路站为高架线路。
外高桥车站主体结构为独柱大悬臂预应力盖梁简支梁结构,分站台层和站厅层。
站台层轨道梁跨度采用12.5、30.0m预应力混凝土简支梁。
车站全长80m，横向宽度21.5m。
外高桥车站立面、横断面见图1、2。
根据该车站布局及其它构造特点影响，轨道梁采用孔跨为12.5m+12.5m+30.0m+12.5m+12.5m预应力混凝土槽形梁。
站台层梁分别采用跨度为12.5、30.0m的箱形和∏形纵梁。
站厅层梁采用跨度为10.5m的钢筋混凝土肋梁。
车站下部结构的选型采用独柱大悬臂预应力混凝土结构。
站台层1、6号墩基础与区间边墩合建；站台层3、4号墩与站厅层1、4号墩基础合建；站厅层2、3号墩基础合建；站厅层2、3号墩设牛腿作为过街天桥的支点。
桥墩中心均位于绿化带中心线上，上行线中心线距绿化带中心线1.7m，下行线中心线距绿化带中心线2.3m，故两侧悬臂长相差60cm。
根据基础受力、变位及下部结构整体刚度等方面的计算控制要求及平面布置特点，车站基础均采用φ100cm钻孔灌注桩，桩长60m。
2计算分析模型2.1结构计算分析模型结构计算模型是动力特性及地震反应分析的关键，应尽量与实际结构相符。
为了能真实的反映外高桥车站的实际结构，采用空间有限元法对该车站主体结构进行结构分析。
其中站台层槽形梁、箱梁、∏形梁，站厅层钢筋混凝土肋梁采用梁单元离散，下部结构盖梁、墩柱采用杆单元离散。
对整个车站结构离散后，单元共364个，节点总数为382个。
高架车站结构设计概要
高架车站结构设计概要作者：赵立峰来源：《建筑工程技术与设计》2014年第06期摘要：近年来随着中国经济的高速发展，城市的更新日新月异，大城市的地面交通已不能满足日益增长的交通需求，轨道交通便得到快速的发展。
大型城市轨道交通的地铁高架车站设计尤为重要，建筑需要考虑区域的人文环境和景观需求；结构设计尤为复杂，它是公共建筑和铁路桥梁的综合。
关键词：地铁、高架车站、受力复杂、变形要求高一.工程概况塘尾站，位于宝安区荔园路交宝安大道以北，宝安大道的中央绿化带上，绿化带宽约16.7m。
站位西侧有塘尾25区、东侧为福信工业厂，车站为南北向布置。
车站为三层高架车站，全长187.40m，宽度18.2m，为曲线车站，曲线半径R=1262.6m；车站主体建筑面积8225.8㎡，附属建筑面积1493.3㎡，车站总建筑面积：9719.1㎡。
二. 设计依据1.现行国家规范（建筑、铁路）、规程及地方标准。
2.塘尾站地质勘查详细报告。
3.专家组对塘尾站设计的评审意见。
三. 地质条件1、地层岩性站位原始地貌为台地，地形平坦；揭露地层有：素填土，残积砂质粘性土、全～微风化岩。
揭示站位基岩起伏较大，工程地质条件较差，场地为中等复杂。
2、水文地质1）上部孔隙潜水：主要赋存在素填土孔隙中，为弱透水层，富水性和透水性一般。
2）大气降水是主要补给来源。
3）地下水对砼为微～中等腐蚀性。
4）稳定地下水标高1.93～6.27m。
揭示站位局部区域地下水对砼具中等腐蚀性；化学侵蚀环境H1；碳化环境：地上部分：T2，地下部分：T3。
四. 设计原则车站的结构设计是在满足使用功能的前提下，保证结构具有足够的承载力、刚度和稳定性，结构断面尺寸及配筋经济合理为主要原则进行设计的。
（1）结构设计分别按施工阶段和使用阶段进行了强度、变形、稳定性计算，并进行裂缝宽度验算，同时满足结构耐久性要求。
（2）车站结构的净空尺寸除考虑满足建筑限界和建筑设计要求外，还考虑到施工误差、测量误差、设备安装、结构变形，以及施工工艺的要求。
浅析地铁高架车站屋面钢结构形式及施工要点
管理34中国建筑金属结构城市人口数量不断增加，给交通系统的运行造成了巨大压力，地铁建设已经成为当前城市化进程中的关键内容。
高架车站的出现，使得地铁容纳量明显提升，有利于改善地铁车站的空间状况。
钢结构是施工中的常用结构形式，不仅能够促进施工效率的提升，而且能够保障屋面的良好承载力与强度，同时由于其自重较轻，给施工带来了较大的便捷，能适应不同建筑外形特点及要求。
在实践工作当中，应该明确不同屋面钢结构的基本特点，从而掌握钢结构施工的重点与难点，防止出现重大质量安全隐患。
因此，应该从地铁建设的基本特点出发，制定切实可行的钢结构施工方案，实现对各个环节的科学指导。
1.地铁高架车站屋面钢结构施工的重要性钢结构工程涉及的内容较多，包括结构设计、质量控制和施工管理等等，加强对整个施工环节的有效规范，能够确保钢结构性能得到充分发挥，防止由于施工问题导致整个工程质量受到影响。
在当前地铁建设规模和数量不断扩增的趋势下，地铁高架车站屋面结构形式也呈现多样化和复杂性的特征，因此对施工技术的要求更高。
钢结构是当前建筑行业中应用较为普遍的一种结构形式，在安装便捷性、自重、防震性能和环保等方面具有较大的优势，因此受到人们的广泛欢迎，在很多情况下可以替代钢筋混凝土结构，获得良好的经济效益。
尤其是在当前技术水平不断提升的趋势下，在地铁高架车站屋面中应用钢结构时，能够满足大跨度吊装的要求，同时应用计算机软件实施仿真模拟，实现对施工方案的有效优化。
由于缺乏严格的市场规范，在钢结构的应用及发展中仍旧存在诸多问题，必须加强对安装施工各环节的严格控制，防止在高架车站投运后出现严重的问题。
2.地铁高架车站屋面钢结构的主要形式2.1门式刚架冷弯薄壁型钢、轻型焊接H型钢和热轧H型钢等，是门式刚架结构的主要材料形式，作为一种常用的承重骨架，具有格构式和实腹式等多种结构。
在制作墙梁和檩条时应用冷弯薄壁型钢，在制作墙面和屋面时则应用压型金属板，保温隔热材料可以选择岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、矿棉和硬质聚氨酯泡沫塑料等等，同时在屋面钢结构体系中还要设置相应的支撑。
高架车站大悬臂独柱桥墩桥梁结构设计
表１列出了７号墩下层大悬臂盖梁各 工况梁端竖向挠度计算结果，计算 结果表明７号墩最终总变形量为８．２ ｍｍ，小于变形容许值１０ ｍｍ。 ４ｉ２ｉ３壤在改矛傥．化
最初的设计中发现，桥墩纵向 刚度与温度附加力成正比，如果桥 墩截面尺寸采用１．５ ｍ×３ ｍ（顺× 横桥），纵向温度力则相当大，只有 减小桥墩刚度才能有效控制温度力。 因此，有必要对墩柱截面进行优化 设计。以伸缩缝处的５号墩为例，采 用ＭＩＤＡＳ土木结构软件按有限元 空间框架体系对桥墩拟定不同的截 面尺寸分别进行温度附加力计算， 结果如表２。从表２的第２组数据可 以看出，对截面设计起关键作用的
表１ ７号墩大盖梁梁端竖向挠度
顺序号
内力王况
竖向挠度／ｍｍ
ｌ
自重
－４．８
附注
ｚ
恒载，
一·ｓ 蓑耋篓蓁美？蒸券委寺去言梁‘带支架卜单线
３
恒载２
４
二期恒载
５
∑恒载
６
∑预应力
－１６ 一５．４ ３４．２ ２９．０４
恒载包括：站厅外墙立柱、框架站台梁、楼面 上盖梁支架拆除、站厅层隔墙、铺装层等
７ 曩享善盂主要８．２
（３）桥墩的刚度对连续结构纵 向温度力的影响较大，虽然可通过 配置温度力钢筋解决，但在确定墩 柱截面尺寸时需考虑这一因素。
收稿日期２００６．０６．２０
＠ＭＯＤＥＲＮＵＲＢＡＮＴＲＡＮＳＩＴ ４／２００６项代堪市轫厦交通
万方数据
5结束语轨道交通高架车站建一桥合一型结构的设计对桥梁结构的分1桥梁下部结构的计算分析应采用多种结构模型多种荷载组合满足城市轨道交通铁路建筑2桥梁抗震规范和建筑抗震3桥墩的刚度对连续结构纵向温度力的影响较大虽然可通过收稿日期20060620析提出了新的要求在设计上应当对如下几方面问题做进一步的研究
轻轨高架车站设计实例
13
荷载分类
轨道支座荷载
荷载名称
荷载分类
表4－16
荷载名称
竖向 力
恒载 活载
轨道梁结构自重及道床自重 列车活载
横向 力
恒载 活载
列车横向摇摆附加力
恒载 纵向 力
长钢轨力
横向
恒载
轨道梁结构自重及道 床自重引起的弯矩
弯矩
活载
⑶采用的地铁车辆荷载标准： 车辆采用两动一拖单元车，按六节车辆编组，列
车荷载布置图式见图4－31。车辆轴重按1160kN设 计。
图4－20231/18/1列8 车荷载布置图式（尺寸单位：m) 6
三﹑结构形式
⒈本站为桥合建式高架车站。结构横剖面见 图4－32。
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图4－32 车站结构横剖图
第六节 轻轨高架桥车站 设计实例
一、工程概况 二、设计原则及技术标准 三、结构形式 四、荷载类型及组合 五、工程地质概况及基础选型
1
一、工程概况
该车站形式为岛式高架三级站，车站主体 为地上二层框架结构，一层为车站办公﹑设备 用房及站厅层，二层为站台层，局部设地下电 缆夹层。车站总长149.9m,宽18.2m，车站站台宽 9m，站台长度142m，柱距10m（局部为11m）， 纵向共设三道伸缩缝。屋面为单柱网架结构。
⒉经过必选最终确定为单线单跨钢筋混凝土简 支箱梁，跨度10m（局部11m）；
⒊轨道梁构造：轨道梁截面为单箱单室，高0.7 m，顶板宽 4.15m，底板宽3.0m。轨道梁截面简 图见图4-33。
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图4-33 轨道梁截面简图
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第43卷第1期山西建筑Vol.43No.l2 0 1 7 年1月SHANXI ARCHITECTURE Jan.2017 • 55 •文章编号：1009-6825 (2017)01-0055-02单柱高架车站的结构特征及设计要点靳羞(铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津300251)摘要:结合单柱高架车站的结构特征，介绍了该车站的设计与结构选型方法，并从单柱墩、大悬臂盖梁、基础等方面，阐述了单柱 高架车站的设计要点，使车站的设计满足安全、经济、合理、美观等要求。
关键词:单柱高架车站，结构选型,单柱墩，大悬臂盖梁中图分类号:TU318随着我国城市化进程的加快，人口膨胀、交通拥堵、环境污染 等社会问题在大中型城市越发突出。
城市轨道交通具有节能、环 保、安全高效等特点，是有效疏解城市交通问题的良方。
在建设 过程中，特别是城市主城区，存在高楼林立、地下管线错综复杂、干道交通不容中断等现实困难;迫于场地所限、有效控制造价，部 分线路采用高架形式。
在确定站房型式时，宜优先考虑采用集占 地少、乘车环境好，且具有自然通风和天然采光，安全疏散容易等 优点于一身的单柱高架车站。
然而，单柱高架车站不符合《建筑 抗震设计规范》中的建筑结构体系;具有结构长宽比大、纵横向抗 侧力刚度差异明显、缺乏多道安全防线等一系列自身特性。
本文 系统地梳理此类结构的基本特征和设计要点，以期为同类工程设 计提供参考。
1单柱高架车站的结构特征单柱高架车站作为“桥一建”组合结构体系中的一种特殊形 式，主要由承受列车荷载的轨道梁和车站房屋主体结构组成;站 房主体结构通常由单柱墩+大悬臂预应力盖梁+轻钢屋盖组成。
图1为其实际应用。
图1武汉大智路站经分析，该类结构体系具有以下基本特征[1] :1)结构纵横向 抗侧刚度及动力特性差异明显;2)结构长宽比很大，结构扭转效 应明显;3)墩柱属于短柱或超短柱;4)结构在竖向存在刚度突变；5)结构缺乏多道防线;6)结构头重脚轻，重心上移，地震反应明显。
2设计方法单柱高架车站兼具桥梁、建筑结构两种特性。
通常其轨道 梁、盖梁、墩柱及基础归属于铁路桥梁结构范畴;站厅、站台层及 屋盖雨棚等属于建筑结构范畴。
一般，桥梁设计采用容许应力法;而房建设计采用极限状态 设计法[2]。
如何兼顾两种规范，《地铁设计规范》明确规定：当轨 道梁支承或刚接于轨道桥梁上，形成“桥一建”组合结构体系时，轨道梁及其支撑结构的内力计算应与区间桥梁相同的方法进行 结构设计;其余构件按现行建筑结构设计规范进行结构设计。
文献标识码:A单柱高架车站应按现行国家标准《铁路工程抗震设计规范》的有关规定进行抗震设计，抗震设防类别应划为B类。
横梁、结 点和基础应作为能力保护构件，按能力保护原则设计。
站厅层、站厅层结构及与墩柱、横梁的连接，应按现行国家标准《建筑抗震 设计规范》的有关规定进行抗震设计及设防。
3结构选型本文以深圳轨道交通某单柱高架侧式车站为例，对结构选 型、设计要点进行论述。
国贸站位于深圳市核心区域，为减少对 主干道交通和城市景观的影响，车站结构选型时综合考虑周边环 境(位于路中，且有3 m宽绿化带）、地下管网等因素，本着节约用 地，确保与周边环境和谐统一的原则，单柱高架车站是最为经济 合理的结构形式。
单柱高架车站主要分:单柱高架侧式、岛式车站。
其中，单柱 高架侧式车站横向主要受力构件由单柱+双层大悬臂盖梁构成 的“干”字形主要受力构件及上部站台夹层、轻钢屋面组成;单柱 高架岛式车站横向主要受力构件由单柱+单层大悬臂盖梁构成 的“T”字形主要受力构件及上部竖向转换构件、轻钢屋面组成;单 柱墩、大悬臂盖梁均为结构体系关键部位。
典型横断面构造如图 2所示。
a)单柱高架侧式车站b)单柱高架岛式车站图2单柱高架车站功能布局上:首层均为架空层，将车站单柱立于路中绿化带 上，最大程度降低对主干道交通的影响;2层为站厅层，中间为公 共区，两侧为车站管理及设备用房;3层为站台层及其夹层;2层 旅客进出站天桥可兼有过街功能。
相较于单柱高架岛式车站，单 柱高架侧式车站具有以下特点：结构传力途径明确，主要荷载作用在大悬臂盖梁上，并由其 传至柱墩，站台层无需设转换构件作用在首层大悬臂梁上，上下 双层悬臂梁分担荷载相对合理;起控制性荷载集中作用在大悬臂 梁根部，大悬臂梁的承载力和刚度易于满足;功能上，一般侧式车 站体型略宽。
《地铁设计规范》规定“岛式车站不宜采用独柱式带 长悬臂‘桥一建’组合结构体系”。
综上，宜采用单柱高架侧式车站。
轨i i i‘道中心线〗f中心线n__l j_1r r「1a-----------------—〜準B1_------------------------收稿日期:2016-10-24作者简介:靳磊（1984-),男，硕士,工程师• 56 •第43卷第1期2 0 1 7年1月山西建筑4设计要点4.1 单柱墩结合所处主干道横断、受建筑及设备功能布置影响，现对9 m x 10 m 温度区段车站结构采用MIDAS 软件进行实体建模分析。
除 柱墩截面分别按2 500 x 2 500 (模型1 )，1 850 x 2 800 (模型2)， 1 500x3 000(模型3)进行比选外，其余构件布置完全一致。
模 型如图3所示。
图3整体模型鸟瞰图4.1.1对楼层剪重比的影响经对比:在多遇地震作用下，三个模型纵、横向剪重比均满足 抗规要求。
纵向剪重比基本一致;横向剪重比大小依次为:模型1 最大、模型2居中、模型3最小（见表1)。
故在满足横向抗侧刚度 基本要求的前提下，宜减小单柱截面的纵向惯性矩来降低结构地 震效应。
表1多遇地震作用下楼层剪重比汇总％层号Z 向地震对应的剪重比F 向地震对应的剪重比模型1模型2模型3模型1模型2模型3IF 9.668.718.01 5.47 5.58 5.602F 12.5510.999.867.327.447.443F 14.5012.1310.6410.3810.4710.424F19.6215.5313.3218.3718.4218.304.1.2对结构自振特性的影响前四阶自振模态基本一致，自振模态及其特性周期见表2表2模型自振特性汇总模型第1振型第2振型第3振型第4振型纵向平动/ 横向平动周期/S模态周期/S模态周期/S模态周期/s模态模型10.732 3横向转动0.607整体扭转0.420 7纵向会动0.238纵向挠曲0.57模型20.713 20.598 60.491 30.235 50.69模型30.710 40.599 30.552 60.234 60.78经比较，通过对单柱截面型式的优化调整，纵横向抗侧刚度 差别减少，两主轴向的动力特性差异有一定程度减小，达到优化 结构自振性能的目的。
4.1.3对温度效应的影响在升、降温效应作用下，3个模型的结构构件内力分布基本一 致。
在温度效应下，柱墩弯矩、剪力均呈现两头大、中间小的特 点;结构纵向刚度越大，纵向构件伸缩时，受到较强的牵制约束， 产生的温度附加力也就越大。
柱底最大内力汇总见表3。
由表3可知，柱截面对车站结构温度效应影响明显。
模型纵向 刚度越大，温度效应越大，对其内力控制越不利。
温度效应下，3个模 型的最大弯矩比值约为2.5:1.5:1，最大剪力比值约为2.2:1.4:1。
建议在满足必要的横向刚度下，减小纵向单柱刚度可有效控制温度 附加力。
表3升降温效应对应柱底反力模型升温效应降温效应最大弯矩最大轴力最大剪力最大弯矩最大轴力最大剪力模型125 414-4 648 4 04031 062 5 681 4 938模型215 010-3 342 2 63918 346 4 085 3 225模型39 978-2 4781 84612 1963 0282 2564.2大悬臂盖梁作为单柱高架车站主要承载构件，盖梁一般悬挑长度约为 10 m ，且需承受建筑静荷载及列车动荷载，其荷载种类和分布状 态较为复杂。
预应力结构在有效控制梁高及抗裂性、耐久性上的 优势是钢筋混凝土构件无法实现的。
大悬臂盖梁因其刚度、裂缝 等控制较严格，宜采用预应力结构形式，可有效控制截面高度和 裂缝、提高结构刚度，有效解决高架站建筑功能、道路限高等 问题。
相对于全预应力设计，部分预应力有以下优点:节约预应力 筋;避免过大的长期反拱;预应力筋制作和张拉工作量小,方便施 工;适量的预应力在破坏时呈现延性，对结构抗震较为有利。
故大悬臂盖梁建议按部分预应力构件设计。
另大悬臂盖梁 作为能力保护构件，按能力保护原则设计;需兼顾了 “房建”“桥 梁”两种专业规范，以保证铁路规范的强度、裂缝等指标的要求; 还需满足建筑抗震规范对框架结构抗震性能的要求。
4_3基础设计基础作为能力保护构件，按能力保护原则设计。
合理的基础 设计，可确保单柱高架车站横向的结构稳定和必要刚度。
桩基设 计时，宜将桩基刚度转换为弹簧刚度输人整体模型分析，以墩底 嵌固边界条件计算将造成对结构横向刚度的估计偏高，且易造成 均匀温度场中边柱墩温度效应模拟的失真。
当需通过增加桩基 刚度以加强结构横向刚度时，桩基刚度的调整主要包括以下几个 方面[3]:拉大桩间距:可明显提高桩基转动刚度，减小承台底面转 角;提高桩身质量:采用后注浆桩基、扩孔桩等技术措施，以提高 桩基承载力和刚度;改善土层性质:换填桩身顶部杂填土,减小承 台水平位移。
5结语伴随城市轨道交通的大力发展，单柱高架车站以其独特优势被逐渐推广。
本文从该结构的基本特征、结构选型及设计要点等 方面做了系统分析，针对柱墩、大悬臂盖梁及基础等的设计要点 展开简要论述，以期为同类工程设计提供参考。
参考文献：[1] 赵杰林.独柱式长悬臂高架车站地震安全性探讨[J ].建筑结构,2012(4) :80-81.[2] 杨开屏.高架车站大悬臂预应力盖梁设计探讨[J ].铁道标准设计,2012(12) :103.[3] 杨开屏，毛念华.城市轨道交通独柱墩高架车站的墩柱及桩基设计探讨[J ] •铁道标准设计，2011 (2) :81,83.The basic characteristics and key points of single-column elevated stationJin Lei{Railway No. 3 Survey and Design Institute Group Co. , Ltd, Tianjin 300251, China)Abstract : Combining with the structural features of the single-column elevated station, the paper introduces the station? s design and structural type selection method, and illustrates its design points from the single column pier, large cantilever coping, and foundation, so as to meet the demands of the safety, economy, reasonability and beauty of the station.Key words ： single-column elevated station, structure type selection, single column pier, large cantilever coping。