(整理)地铁车站与高架桥整体分析
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。
[城市轨道,交通,高架,其他论文文档]城市轨道交通高架车站结构动力分析
城市轨道交通高架车站结构动力分析提要针对高架车站结构特点,对其在列车动载作用下的动力响应进行分析 ,探索了一种高架车站动力分析的理论形式。
关键词城市轨道交通 , 高架车站, 动力分析高架车站是城市轨道交通(地铁、轻轨) 结构与高架桥的有效融合,满足了高架车站建设中出现的新型结构体系。
高架车站既的功能(行车和车站的综合功能) 。
目前上不是单一的房屋结构,也不是单一的桥梁结海和南京有许多空间框架式高架车站正处构,而是一种桥梁和房建相结合的结构体于规划或建设之中。
系。
文献 [ 1 ] 列举了三种结构形式的高架车站,其中空间框架式车站结构性能较为独特,拟为本文的研究对象。
1 高架车站结构特点高架车站先形成空间框架结构(2~ 4 层),再在其上布置行车板梁(上设轨枕、钢轨等),供地铁或轻轨列车行驶。
连续板梁通过支座单支撑于框架中立柱上,双支撑于图1 空间框架式车站结构框架横梁上。
列车荷载通过板梁和支座传空间框架式车站结构实质上把桥墩作递至站房结构的中立柱和框架横梁上。
室为房屋框架结构的一部分(中立柱),框架纵内车站设置网架或网壳屋盖,露天车站仅设横梁均能对桥墩起到约束作用,结构整体性置防护栏和雨棚(图1 中没有画出) 。
框架和稳定性好。
高架车站不同于普通的车站建筑,它必须承受轨道列车直接的动力作用,活载占的比重大且受载点不断变化。
列车动力荷载通过板梁和支座传递至站房结构的中立柱和框架横梁上,作用于整个框架体系,这是高架车站与一般房屋建筑的本质区别。
图2 高架车站细部图(桥梁与框架的连接)2 动力分析方法探索针对桥建合一高架车站的结构特点,论文提出一种分析思路,该思路综合了桥梁和房建两种结构的分析理论和方法。
通过建立两个动力模型求解高架车站在列车动载作用下的动力响应和受力变形规律。
(2) 在求得作用在框架结构上的时程荷载之后,以支座动反力为外荷载,通过有限元离散化,建立框架结构三维动力分析模型。
采用国际通用的SAP93 结构静动力分析程序,求解高架车站在列车荷载作用下的动力响应。
关于地铁高架站设计思路的探讨——以广州轨道交通高架站设计为例
3.2.1车站形体优化方向:(1)简化布局,缩小体形,各功能对应;(2)体量更轻盈,体现广州亚热带地域特色;(3)优化结构体系,减少结构节点;(4)采用本土材料。
3.2.2车站功能构件优化方向:(1)细化构件;(2)选用适中雨棚等构件;(3)改善遮阳挡雨效果。
3.2.3功能与立面的归纳提炼对高架车站形体进行更为简练的归纳,将其分成站厅模块(包括非付费区与付费区)、站台层模块两部分。使“功能与形式统一”这一设计原则体现更为直接,如图1。
1.2地铁高架站的特点1.2.1地铁高架车站投资小、建设施工周期短、内部工艺系统简单、乘坐舒适性景观性强、运营维护费用低等优势。
1.2.2在城市设计中,轨道交通高架车站与周边区域的建筑景观、空间设计是展现城市面貌和人文景观的重要元素。高架站的外立面丰富多彩,造型富有变化。因此,把轨道交通沿线各高架站点及其外部空间作为城市中重要的公共空间和城市景观的聚焦点,并对其出入口广场、街道环境小品、户外照明、植株绿化等等进行整体的美化设计,这对于提升整个城市的环境品质有相当大的作用。
2.地铁高架站设计标准与设计原则2.1站区规划时以旅客站房为主体,树立车站建筑整体设计思路― ―将站房、站台、雨棚、旅客跨线设备、站房平台、站前广场、城市交通设施以及与站房相关的生产设备机房等融为一体,作为一个密不可分的综合系统统一进行规划设计,重点突出旅客站房的主导地位。
地铁明挖车站与快速路高架桥合建方案研究
1初步设计方案概况青岛地铁四号线纵贯青岛南北,南至栈桥附近的人民会场站,北至崂山入山口大河东村。
沿途经过青医附院、市立医院、海慈医院、儿童医院等三甲医院。
因此,是一条旅游专线、医疗专线。
劲松七路站位于辽阳东路与劲松七路交叉口处,沿辽阳东路设置,车站主体位于辽阳东路南侧下方,与规划地铁5号线换乘,为明挖车站。
距高档住宅小区海尔东城国际,埠东佳院,温哥华、青建橄榄城等较近。
车站为地下二层(换乘节点三层)14m岛式站台车站,采用双柱三跨、局部单柱双跨的结构型式,全长472.7m,标准段宽为22.9m。
车站共设5个出入口,2组风亭。
预留物业开发部分设置5个出入口,2组风亭。
2初步方案存在的问题2.1管线改移路由问题辽阳路上车站范围内现状管线共有8种;道路北侧敷设的管线主要有DN250热力、通信光缆、DN4000中压燃气、DN300给水、DN400中水管道。
道路南侧敷设的管线主要有通信光缆、DN500给水、DN300污水、DN400雨水管道;中间隔离带内辐射有2×2m电力隧道。
地铁明挖车站与快速路高架桥合建方案研究Study on the Co-Construction Scheme of Subway Open-Digging Stationand Expressway Viaduct张旭海(中铁二十五局集团第五工程有限公司,山东青岛266101)ZHANG Xu-hai(TheSTHEngineeringCo.Ltd.ofChinaRailway25th BureauGroup,Qingdao266101,China)【摘要】随着我国经济水平的高速发展,城市人口快速增长,导致城市交通状况日益恶化,成为城市发展经济的瓶颈之一,因此,我国加快了城市交通设施的建设,其中以轨道交通、高架桥最为普遍。
在青岛市这样的繁华老城区,往往受规划道路宽度限制,需要地下轨道交通和高架桥共用一个走廊,上下共线顺行,地铁明挖车站与高架桥同位合建,这样既能减少拆迁量、避免市政管线二次迁改,也能缩短建设总工期、节约投资,为地下、地上空间结合开发提出了一个很好的解决途径。
城市轨道交通高架路线设计分析
论文题目城市轨道交通高架路线设计分析目录摘要 (3)ABSTRACT (3)0 引言 (5)1高架桥梁选型及景观设计 (5)1.1高架桥结构选型 (5)1.1.1 高架桥梁型选择············错误!未定义书签。
1.1.1.1箱梁 (6)1.1.1.2槽形梁 (9)1.1.1.3空心板梁 (9)1.1.1.4下承式脊梁 (9)1.1.1.5 T形梁 (10)1.1.2高架桥墩型选择 (10)1.1.2.1板式墩 (10)1.1.2.2 Y型墩 (11)1.1.2.3 圆形墩 (11)1.1.1.4 双柱墩 (11)1.2高架景观设计 (11)1.2.1合理选择线路高度 (12)1.2.2减小桥面宽度 (12)1.2.3量采用三轨供电 (13)1.2.4高架设计充分体现结构的统一性,连续性,简洁性和均衡性.13 1.2.5细节的处理 (13)2高架车站站台形式选择 (13)2.1功能要求 (14)2.1.1客流分布特征 (14)2.1.2结构受力要求 (14)2.1.3平稳性指标与舒适性指标的差异 (14)2.1.4站厅布置要求 (2014)2.2景观要求 (15)2.2.1结构断面形式比较 (15)2.2.2桥梁线型比较............错误!未定义书签。
15 2.3经济分析 (15)2.3.1扶梯配置比较 (15)2.3.2车站轨行区结构比较.........错误!未定义书签。
15 2.4 巴黎站台 (16)2.4.1Stations (16)2.4.2Dcoration Station ·········错误!未定义书签。
172.4.3Entrances, corridors and rooms wicket match (18)2.5综合比选 (22)3高线降噪对策研究 (22)3.1噪声源 (23)3.2减振降噪对策研究 (24)3.2.1香港地铁综合降噪措施调研 (24)3.2.2全线高架综合降噪措施 (25)4结论 (27)5参考文献 (28)6 译文 (30)7原文说明 (41)摘要研究目的:针对上海地铁3号线高架比重大的特点。
论高架桥与地铁车站相结合的建筑设计
论高架桥与地铁车站相结合的建筑设计摘要:本文笔者根据城市轨道交通中地铁车站的设计原则,对地铁车站与高架桥结合及车站出入口和风亭的设计进行阐述。
关键词:高架桥;地铁车站;建筑设计;进入新世纪以来,随着经济的发展,许多大城市加快了地铁建设的步伐. 地铁车站的建筑设计问题越来越引起建筑师的重视。
从世界上第一条地铁线路的诞生到现在已经有一个多世纪的历史。
在我国地铁的发展是城市现代化的重要标致,自中国第一条地铁,1969年10月北京地铁第一期工程投入运营到2011年11月,全国在运营或者在建地铁的城市为11个,还有33个城市在筹备新建、增建地铁,得到批复的共27个,可以说全国各大城市的地铁建设是比较旺盛的。
本文以某市地铁站为例,介绍了高架桥与地铁车站结合的地铁车站的建筑设计,并提出了地铁车站设计的几点建议,希望对以后类似车站的设计有所启发。
一、地铁车站设计原则地铁主要是由线路、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。
它一般采用较重型的钢轨,多为混凝土道床或碎石道床。
轨距一般为1435mm标准轨距。
线路按所处位置分为地下、地面和高架线路3种。
地下线路为基本类型;地面线路一般建在居民较少的城郊;高架线路铺设在钢或钢筋混凝土高架桥上,避免与地面交通平交,并减少用地。
地铁列车均采用由电力动车组成的动车组。
地铁车站作为地铁线路中的一个点。
起到一种的相互转换及快捷运送客流的作用,是列车到发和乘客集散的场所。
地铁车站一般在市区内会以1km 左右设置一个车站,同时会结合地面客流、周边规划条件设置。
地铁车站一般建在客流量较大的集散地。
二、高架桥地铁车站概况某站位于高架桥交叉路口的南侧,是城市主干道,规划道路红线宽60m。
路上规划高架桥,规划立交匝道施工图已经报审,目前在结合该站对其桥桩基进行重新设计,与地铁车站同步实施。
交叉路口处,远期规划立交地下1层下穿隧道。
城市轨道交通系统高架线综述
城市轨道交通系统高架线综述城市轨道交通系统高架线,指的是城市轨道交通中处于高空的路线部分,也就是架设在桥梁、立柱、悬挂索等结构上的轨道交通线路。
此类路线一般是在深度较大的河流、交通枢纽、市中心等地区设置,是轨道交通系统中的重要组成部分。
高架线的优点拥堵缓解城市交通压力大,道路的行驶速度慢,很难满足市民的需求。
而高架线的设置可以大大缓解市区拥堵的交通状况,降低拥堵的压力。
空间利用率高城市地面的空间有限,而在地面上铺设铁路难免占用道路面积,同时也不便于扩容。
而高架线可利用高空空间,不占用地面空间,从而提高城市空间利用率。
减少污染城市道路上的燃油车辆会产生空气污染,而高架线上的轨道交通则是电力驱动,不会排放尾气,因此对城市环境的污染有一个非常有益的作用。
贯穿市中心城市轨道交通高架线的优点还在于,可以穿越市区,使得市区中心的人们可以在不影响交通的情况下方便地移动。
同样,也方便了游客的旅行。
高架线的缺点对景观的影响高架线十分突出,任何建筑在其旁便显得相形见绌。
一些人认为这种景观给城市带来了一些负面效应,影响了城市的美观度。
施工时间长高架线的建设过程复杂而耗时。
从修建线路,到架设桥梁、立柱,再处理其他相关设施,这整个过程,往往需要几年的时间。
桥、立柱的使用年限问题高架线的桥、立柱需要承受车辆、人群等大量的压力,难免会出现老化,进而引发一系列问题。
城市轨道交通高架线的设计车站的位置城市轨道交通高架线的车站位于哪里会影响城市的整体规划。
应该在哪些位置设置车站需要考虑很多因素,如人口密集程度,交通状况等等,一方面方便经常使用的市民,另一方面也要兼顾整体规划的落实。
架设方式和建材的选择高架线的架设方式和建材的选择也会影响城市轨道交通系统的整体规划和设计。
架设方式可以影响建筑物风格和美观度,而建材的选择则会影响系统的安全、使用年限和后期维护等方面。
设计考虑安全和可持续性在城市轨道交通高架线的设计过程中,必须考虑到乘客和工作人员的安全,同时也要考虑到这种交通系统的可持续性,包括使用材料的环保性、能源的利用效率以及对城市环境的影响等。
城市轨道交通线路及设施—城市轨道交通建筑物
紧急补修(故障维修 )
在日常巡检与保养中,针对个别地点线路质量超过允许误差而进行的维 修工作,目的是及时克服超限点,确保轨道系统始终状态良好。
综合维修
综合维修要求按计划对系统设备进行重点病害的综合整治,要求全面改 善轨道弹性、全面调整轨道几何状态、全面整修和部分更换设备零部件,使 轨道系统恢复完好的技术状态。
随着高速铁路与地铁的发展,在定期对轨道系统进行静态检查的同时, 定期与不定期进行轨检车的动态检查,并将检查结果及时反馈与指导线路维 修工班开展相关维修工作。
同时,利用轨道打磨车定期与不定期对钢轨进行保养与修复性打磨,及 时消除轨面波磨与修正钢轨廓型,能有效改善轮轨接触关系,保持良好的轮 轨运行状态,延长轮轨的使用寿命。
站台
客流 喇叭口
区间
3、站台
(2)侧式站台 站台位于上、下行车线路的两侧,这种站台布置形式称为侧式站台。具有
侧式站台的车站称为侧式站台车站(简称侧式车站)。
站台
客流
站台
客流
侧 式 站 台
岛 式 站 台 和
【岛式站台和侧式站台的区别】①岛式站台,在候车区只需转身就能乘坐反 方向的列车。②侧式站台,乘坐反方向的列车,需要通过站厅到对面的站台 (如花地湾站)。
(4)地铁线路平纵断面变化幅度比较大、坡度大且曲线半径较小;
(5)地铁一般采用整体道床,稳定性好,但是弹性差、造价昂贵,并且列车运行 会带来一定的噪音与振动。
鉴于上述特点,对地铁轨道线路系统的设置,以及养护与维修均有不同的侧重点 要求。
轨道系统设备的维修
线路设备不间断地受到列车动荷载作用和气候的影响,会逐渐产生变形 与损坏,轨道系统几何尺寸难于保持不变,
矿山法断面:马蹄形
轨道交通高架线特征分析
轨道交通⾼架线特征分析轨道交通⾼架线特征分析1.1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1.1.1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。
1.1.2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。
关于苏州轨道交通8号线和顺路站是否与高架桥合建的研究
关于苏州轨道交通8号线和顺路站是否与高架桥合建的研究摘要:以苏州轨道交通8号线和顺路站与星港街北延高架为例,介绍了地铁车站与高架桥分建、合建方案,分析了各种方案的优缺点,结合本工程实例提出了几点建议,以期为类似工程项目的设计提供指导。
关键词:和顺路站;高架桥;分建;合建引言随着城市化的飞速推进,像高架桥这样的公路桥梁总数已经突破了80万座。
同时,全国各省会及经济发达的地级市均在进行轨道交通规划、建设。
公路桥梁与轨道交通线网均主要位于城市交通主干道上,存在大量路由重叠或交叉的情况。
目前已有广州、武汉、成都、合肥等地将高架桥与轨道交通结合设置的情况。
本文结合苏州轨道交通8号线和顺路站与星港街北延高架工程实例,研究城市高架桥与轨道交通是否应合建,若要实现城市高架桥与轨道交通的结合设计、同步实施需要哪些先决条件、存在哪些难题。
1 苏州轨道交通8号线和顺路站与星港街北延高架工程实例1.1工程概况苏州轨道交通8号线和顺路站位于扬贤路与和顺路路口,沿扬贤路南北向敷设。
站位东北象限现状为华工自动化有限公司;西北象限现状为源德福科技有限公司;西南象限现状为黄天源食品厂;东南象限现状为八方电气厂。
周边规划以工业用地为主,均已实现规划。
星港街北延高架沿杨贤路南北向敷设,与和顺路站及前后区间路由基本重叠。
详见图1。
图1 苏州轨道交通8号线和顺路站站位示意图目前,星港街北延工程已完成项目选址意见书、规划调整、项目方案公示、拆迁审批程序及项目环评等前期手续,但受拆迁进度影响尚未实施。
轨道交通8号线和顺路站目前处于初步设计阶段,预计2020年底前开工建设。
1.2分建方案一(不同路由、结构分离)分析和顺路站设于星港街北延高架桥东侧,为地下两层11m岛式车站,车站站前设单线双列位停车线,外包总长为317.8m,标准段宽19.7m。
总建筑面积约17251.0㎡;车站埋深16.61m。
车站共设4个出入口,3组风井。
图2 和顺路站与高架桥分建方案一示意图优点:1、车站与高架桥分建,两者结构之间留5m安全距离,施工互不影响;2、车站按常规设计,造价较低。
高架车站结构设计分析
本 次结 构 设 计包 括 车 站 起 点里 程 至 终 点里 程 范 围 内 的 主体 部 份及 附属 部份 ( 包 括天 桥 、 出人 口楼 扶梯 、 公共 卫 生 间 ) 。 其 中车 站主 体部 分设 计 范 围为 除横 向框架 ( 桥墩 、 盖梁、 桩基) 、 轨道 梁 、 钢 结 构 以外 的所 有结 构部 分 。 附 属部 分设 计 范 围为 除钢 结构 顶 棚 以外 的所 有结 构 部分 。
四、 车 站结构 布 置
车 站采 用 三层 钢筋 混 凝土 框架 结构 型 式 。地 面一 层 为供 电系统 、 信 号 系 车 站 总长 1 5 0 m, 宽1 8 . 1 m。框 架 横 向跨 度 1 6 . 6 m( 门式框 架 ) , 纵 向柱距 1 5 m, 柱 尺寸( 纵 向× 横 向) 1 . 5 x 1 . 5 m, 站厅 层 框架 横 梁 1 . 5 x 1 . 5 m, 纵 向框 架 梁0 . 6 x 1 . 0 m,
关键 词 : 地 铁 高 架车 站 桥 建 一体 型式, 桥 墩 占地 范 围很 大 , 桥下 景 观较 差 , 车 站楼 扶 梯布 置 以及 其 它房 间 布 置
概 述
均 有不 利 影 响。 根据 本线 高架 车 站所 处周 边 环境 条件 及 运 营功 能 的需 求 , 结
设 备 的布 置 及 国 内外 其他 城 市 轨道 交 通 的经 验 , 本 站 主体 推 荐 采用 地铁 中 的高 架车 站 是地 铁 车站 的一 种 基 的本结 构 型式 。 城 市高 架 车站结 合 建 筑 、 桥一 建” 合 一 的结 构形 式 。 构 布 置除 了需 要 满足 结 构设 计 的安 全外 ,还需 要 满足 城 市 规划 的 美观 要 求 。 “ 地 铁 高架 站 是房 建结 构 与桥 梁 结构 的一 种 结合 形 式 , 其 主体 结 构 型式 通 常采 用 钢 筋混 凝 土框 架结 构 , 车站 框架 梁 直接 与桥 梁 柱 连接 。行 车道 板 的轨 道梁
高架桥施工对既有轨道交通结构影响分析
高架桥施工对既有轨道交通结构影响分析0前言项目以地下线、地面线和高架线为主的城市轨道交通,这是解决大城市交通拥堵的有效手段,但是城市轨道交通在发展的过程中必然会遇到高架桥和现有的城市轨道交通结构相互作用的情况。
在施工前,必须需要对高架桥既有桩基础进行施工。
对轨道交通结构的影响进行了评价和分析。
地铁隧道附近高架桥桥台需要特别重视。
高架桥施工进行了数值模拟分析地铁段采法隧道初始支护结构可能产生的影响。
穿越地铁高架桥和城市轨道隧道高速公路桥梁以梁工程为基础,将数值模拟方法应用于桥梁上部结构的施工上。
在交叉碰撞中进行安全分析。
在重庆以现有跨度轨道结构为背景,提出以高架桥市政道路工程为背景对影响轨道断面最不利断面的轨道结构位移和变化进行。
分析与形式有关的安全冲击计算与分析等。
以这些分析来更好地为解决这些问题打下基础。
通过PLAXIS三维数值分析,对某道路交叉口桥梁桥墩高架桥施工进行了分析。
依托于城市高速公路高架桥项目,旁边是运营中的地铁隧道,高架桥桩基、承台及上部结构施工对地铁隧道运营的影响研究和分析了形状的影响。
使用Midas/GTS有限元软件建立了桥梁、隧道和车站的三维模型,对立交桥进行了计算在施工过程中,位移变化、弯矩和评估施工方法和过程的安全性。
1国内外现状在一些发达国家,高架桥施工对邻近既有构筑物的影响研究较早,研究成果也较为肯定。
但它在国内并不完全适用,而中国作为一个正在崛起的大国,近年来在这一领域的投资有所增多,并且开始关注这一领域的研究。
目前岩土工程中对隧道的研究主要集中在相邻施工上,即侧向隧道、下穿隧道和相邻施工研究方法可分为理论分析、实验室试验和实地测量三大类。
理论分析与研究可以分为纯理论分析和数值分析。
对于国内与国外相对比而言,我们可以发现国外的高架桥施工较为先进,先进原因在于有统一的施工方式,以及统筹具备施工方案。
在施工之前会对施工环境以及周围安全情况进行考究,以确保施工的顺利安全进行。
与高架桥合建地铁车站受力及变形分析
与高架桥合建地铁车站受力及变形分析摘要:以合肥市与高架桥合建地铁车站为研究对象,采用MIDAS/GTS软件建立该车站三维计算模型,对该结构进行整体有限元计算,并根据计算结果进行受力分析,采用安全、经济的结构,达到使用功能、结构安全、经济效益的三者统一。
为今后类似工程的设计提供借鉴,并开拓空间立体开发思路。
关键词:地铁车站高架桥桩基沉降Abstract: In order to study the subway station, which build with viaduct at the same time, establish the three-dimensional model of the station by MIDAS / GTS,according to the finite element calculation, the safety, economic structure was adopted。
To achieve use function, structure safety and economic benefits,provide reference for the design of similar engineering in the future, and Open up space stereo development train of thought.Keywords: Subway station; Viaduct ; Pile foundation; Settlement0 引言随着我国经济水平的高速发展,城镇化发展战略的实施,城市人口快速增长,致使城市交通状况日益恶化,成为城市发展经济的瓶颈之一[1],因此我国加快了城市交通设施的建设,其中以轨道交通、高架桥最为普遍。
而在一些繁华老城区,往往受规划道路宽度限制,需要地下轨道交通和高架桥共用一个走廊,上下共线顺行[2~3]。
城市轨道交通高架车站施工研究
城市轨道交通高架车站施工研究摘要:随着我国社会主义经济的不断发展,我国城市化进程也在不断推进,城市交通是城市化的重要组成部分,近年来我国城市轨道交通的建设势头迅猛,并出现了高架化的线路趋势,城市轨道交通高架车站应运而生。
作为一种全新概念的轨道交通车站形式,在技术与结构方面还有待进行研究与分析。
本文通过阐述城市轨道交通高架车站的施工技术与难点,来分析与研究在高架车站施工过程中的问题与解决方案。
关键词:城市轨道交通;高架车站;施工分析与研究1 我国的高架车站的现状我国造高架车站的施工设计方面尚处于起步阶段。
我国的高架车站研究是在近几年兴起的,以前的城市轨道交通多以地下与地面的形式为主,而高架车站不同于这两种建筑形式,是将多种建筑形式融合在一起的新型交通建筑,在城市交通上是里程碑式的发明。
但是在高架车站的施工过程中存在着不少的难题,需要进行研究与解决。
2 我国城市轨道交通高架车站施工过程中存在的问题研究。
2.1 我国的高架车站施工专业性不高。
高架车站是新兴的技术,在这方面的专业技术人员是供不应求的。
高架车站通常建筑在二层或三层,在设计中不同于以前的平地车站,需要全新的建造工艺与设计思想,所以我国现今高架车站施工最大的问题就是专业人员缺失,施工技艺不全面,极度需要进行技术革新。
2.2 在高架车站的施工过程中安全事故频繁发生高架车站施工工作人员的重要性不言而喻,但是在高架车站的施工过程中,会有着各种各样的危险情况发生,都会威胁到施工人员的安全。
而且我国发生施工安全事故的次数也很频繁,建筑工程工作环境恶劣,工作单一辛苦,工人工作量大,与社会的交流少,思想负担与压力极大,在施工过程中很容易出现危险,不利于高架车站的施工进行。
主要原因在于施工单位对施工工作人员的安全意识培训不强,使得施工人员在施工过程中安全意识薄弱,对安全设备的使用方法不了解,严重影响了施工过程的安全性,对施工人员的生命安全造成威胁。
在高架车站的施工过程中安全施工尤为重要,并且在车站的使用过程中也会存在着进行维修的情况,所以要对施工人员的人身安全做到安全保障。
城市轨道交通系统高架线综述
城市轨道交通系统高架线综述城市轨道交通系统按线路敷设方式划分,可以分为地下线、地面线和高架线。
高架线是轨道交通的一种重要形式,发展至今已得到人们的认可。
高架线简介1)高架线定义高架线即轨道交通车辆运行在连续的、带状的高架桥上的轨道交通系统。
图1-1 高架线2)高架线组成高架线包括高架区间和高架车站两部分,是永久城市建筑。
其中,高架车站又分为站厅层、站台层、出入口等部分,高架区间则由上部结构(桥面系、梁)和下部结构(基础、墩柱)组成。
3)高架线要求高架线除必须满足安全、经济、使用功能、施工便捷、养护维修方便等要求外,还需满足一些特殊要求:高架线要与城市景观相协调,并尽量降低列车运行产生的振动噪音对沿线居民的影响。
(原来的两幅高架站图片都太难看了,台湾那张甚至看不出是高架站来)高架线的优势及存在的问题高架线的优势显著,可以节约大量的建设投资,避免不良地质的影响,但也存在振动、噪声、景观等问题。
下面就对高架线路的优势及存在的问题进行详细分析。
高架线的优势1)建设成本低城市轨道交通的建设费用耗资巨大,尤其是地下部分,工程复杂、工程量大,投资较高。
相对地下线的巨额建设费用,高架线的工程建设成本较低,据统计,地下线路和高架线路的土建工程造价之比一般约为6:2.5。
2)建设速度快由于高架线是在地面上建设,建设条件好,工程量小,加之承重梁等主体构件可以工厂模块化建造,因此同漫长的地下隧道施工相比,其建造速度要快得多,据初步估算,在拆迁不制约工程实施的前提下,高架线比地下线节省约一半的工程建设时间,更适应大城市发展的迫切需要。
3)运营费用低由于位于地上,高架线在通风、昼间照明、排水提升设备等方面,可节省大量的能源和运营维修管理费用。
据统计,对于同一种轨道交通制式,一座高架车站的运营费用较地下车站节省约700万元/年。
选择高架线对于减轻运营财政补贴、实现轨道交通的可持续发展是非常有利的。
4)工程风险小在工程实施风险和难度工程事故率方面,地下线与高架线的比例一般情况下约为25:1,高架线远比地下线安全[i]。
高架桥与地铁车站结合的车站建筑设计
参考文献 :
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第3 6卷 第 2 9期 2010年 10 月
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3 方 案 比选
. 线宽 6 0m。车站附近有新都会环球 购物 广场 , 新都会 国贸公寓 , 3 1 车站 与 高架桥 结合 方案 比选
水问 ; 停阑西面空明里 , 一面城头三面 山” 。而人 于湖心亭空 间 内 亭建筑 中虚空 的部分 , 不是 毫无 意义 的“ 空洞 ” 空 虚” 而是 具有 “ , 极 目四眺全湖 时, 山光 水色 , 皆收 眼底 , 山如 列翠屏 , 群 着实迷人 。 广 阔的想象与 回味的空 间 , 它无时无刻不 在把外界大 空间的无 限 在西湖 十八景 中称为“ 湖心平 眺” 。清帝乾隆在亭上 题过 匾额“ 静 景色都吸纳进来 ; 中国古亭的空间 , 虚实结合于其 中, 使人工与 自
地下 管线的改迁 工作 由高架桥 设 在筹备新建 、 增建地 铁 , 到批 复的共 2 , 得 7个 可说是 全 国各大城 站和马鞍 山路高架桥结合修建 ,
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摘要以武汉市一座地铁车站及高架桥共建体为研究对象,借助于SAP2000 软件建立该车站与高架桥的分析模型,对该结构进行整体有限元计算,将所得计算结果作为评定该工程共建方案可行性的主要依据。
关键词地铁车站高架桥模态参数非线形时程分析
1 引言
通过有限元计算软件进行复杂结构的模拟计算,是近几十年来建筑结构设计的一个主要发展趋势,成为解决现代复杂结构设计的重要手段。
随着全国各大城市对地铁建设的加速发展,地铁建筑与城市市政及周边建筑等一些相关设施之间也将遇到越来越多的复杂问题,比如与其相邻的高层建筑、公共建筑、市政地下管网等的保护工作。
对于上述所遇到的复杂情况,用一般常规计算方法已经不能满足实际工程设计的需要了。
武汉市某一地铁车站由于场地有限,必须与其上的二环线高架桥共建成为一体。
为了科学合理地对车站结构与高架桥的共建方案进行有效的分析研究,本文主要采用了SAP2000 有限元软件进行本工程结构的分析计算,通过计算结果得出相应的结论,为今后类似工程的设计提供一定的参考。
2 工程概况
该地下建筑位于武汉市中心,地铁10 号线与6号线交汇处,两线站台呈T 形布局,10 号线与 6 号线互为岛岛换乘,车站总建筑面积为26 598 m2。
本站10 号线为21 m 宽岛式站台,地下两层结构,基坑深度约17.84 m,基底土层主要为粉砂夹粉土、粉质黏土,局部为粉细砂层; 6 号线为14 m 宽岛式站台,地下三层结构,基坑深度约25.7 m,基底主要土层为粉细砂层。
该车站场地属长江Ⅰ级阶地,地下水位较高,基坑周边不宜采用放坡开挖及土钉墙支护,应选用有隔水效果的墙体系围护结构,结合周边环境和当地经验,经比选: 10 号线选用800 mm 厚地下连续墙作围护结构,地下连续墙不入岩; 6 号线选用1 000 mm 厚地下连续墙作围护结构,地下连续墙入岩。
地铁车站与二环线高架桥平面布置如图1所示。
本地铁车站结构的主要特点: 10 号线地下二层站方向有5 个高架桥桥墩落入地铁车站主体结构内,形成共同受力体系。
落入车站主体结构内的高架桥为多跨连续钢箱梁结构,最大跨度达55 m,桥桩直径分为1.2 m 与1.5 m 两种。
3 整体结构有限元分析模型及参数
主要以SAP2000 程序为分析工具,建立整体结构分析模型,对结构的边界条件及受力特点作了相应的简化处理。
由于高架桥在车站开挖阶段的受力分析已由桥梁设计单位验算,并做了相应的处理措施,本文仅针对车站建成后使用阶段的受力情况进行分析,整体结构计算模型如图2所示。
3.1 计算参数
车站范围各土层及参数见表1。
该地下结构所承受的荷载包括永久荷载、可变荷载和偶然荷载,结构所承受的永久荷载包括: 结构自重、吊顶自重、装修面层自重、顶板覆土荷载、上部桥梁传来的恒荷载、侧土压力、水压力; 可变荷载包括地面汽车活载、人群荷载、
设备荷载、列车荷载及上部桥梁传来的活荷载等。
根据中国地震动参数分布图可知武汉地区属6 度区,而本工程为乙类建筑,Ⅱ类场地,根据《建筑抗震设计规范》( GB 50011 -2010) 中的要求应按7 度进行设防。
3.2 边界条件
计算时分别用布置于节点上的水平弹簧、竖向弹簧来模拟土体对墙体( 底板) 水平位移和垂直位移的约束作用,弹簧只能受压,且注意弹簧的计算反力不应大于地基的承载力。
由于二环线桥桩持力层为中风化岩层,桩端沉降量在车站主体结构施工时已可忽略不计,简化采用桩端固接。
3.3 单元模拟
本模型单元类型的选择见表2。
4 整体结构有限元计算结果及分析
本文运用SAP2000 有限元分析软件对本工程的模型进行了分析计算,得到了结构在弹性状态下的自振频率,以及在使用阶段恒载与活载各工况、6 度地震时程加速度曲线工况下的最大内力及变形,并对其结果作了相应分析( 尽管《建筑抗震设计规范》中 6 度区可不作地震作用分析,但考虑到本车站与高架桥共建,受力情况复杂。
为了充分了解 6 度地震下的结构受力情况,还是做了非线形时程分析) 。
根据《建筑抗震设计规范》( GB 50011 -2010) 中5.1.2 条的要求,采用二组实际强震记录和一组人工波,考虑到SAP2000 中在做非线形有限元分析时,反应谱法是不合适的,本文只做地震波的时程分析计算。
三组地震波曲线如图 3 所示。
4.1 整体结构模态参数
结构的整体模态参数具体可见表3。
根据地质勘察报告可知本工程场地类别为Ⅱ类,设计地震分组为第一组,由《建筑抗震设计规范》表5.1. 4 - 2 查得场地的特征周期值为0.35 s,从表3 可以看出本工程结构前五阶振型的周期均远大于0.35 s,避免了地震时共振现象的发生。
4.2 整体结构计算桥桩内力分析
本工程由于整体受力复杂,落入车站主体结构内的桥墩数共有5 个,其中跨度最大的桥墩( 跨度达55 m) 为D04 和D05墩位,墩位下为 4 根1.5 m 直径钻孔灌注桩组成的基础系统。
对比内力计算结果,D05 墩位下的桥桩受力最为不利,故本文选取D05 墩位下的桥桩为研究对象,计算简图如图4 所示,计算结果及分析见表 4 ~表7。
从表4、表5 中的数据内容,可以很明显地看出,有地震作用参与的工况与恒+ 活载设计值工况相比,在轴力、剪力、弯矩值各方面均要小于恒+ 活载设计值工况的结果。
而且地下一层构件( 311、316 构件) 与地下二层构件( 310、315 构件) 相比,弯矩和剪力值减少的幅值更大,轴力值的增减基本相当。
从另一方面比较,二组实际地震波与一组人工波的计算值都比较接近,差异值较小。
从以上分析可以看到,6 度区地震作用效果是不明显的,这与《建筑抗震设计规范》中6 度区可不进行地震作用计算的要求相吻合。
4.3 整体结构计算桥桩的位移分析
由于本工程桥桩落入车站主体结构,桥桩位移的大小是设计所关心的重要指标,通过有限元计算,得到桥桩与车站主体结构相交处关键点的位移值,见表8。
从表8 中,可以看到水平位移UX 方向在二层底板处达到最大值-1 mm,水平位移UY 在中板交点处最大值-0.8 mm,而竖向位移UZ 在车站顶板处最大值-6.3 mm。
从地震作用时程分析结果( 由于数据太多,仅列出22256 号点ELCENTROL 波的位移时程图) 可以看出,其各方向位移最大值均小于恒+ 活设计值工况下的相应值,且振幅也较小( 0.55 mm 以下) ,同时从数据统计中显示,在中板处的水平位移较大,这是因为中板相对顶板和底板来说,厚度较小,刚度也较小的缘故,使其对桥桩的约束较弱。
从变形的角度也可以得出同样结论: 本车站在 6 度地震作用参与的工况下变形很小,可以不作为控制性工况考虑。
5 结论
通过对本工程整体结构进行有限元建模计算,着重分析了落入本工程车站主体结构内的桥桩内力及位移的计算结果,并对主要工况的结果数据进行了对比分析,得到以下几点结论。
( 1) 通过数据统计对比分析,可知本工程落入主体结构内的桥桩受力及位移结果均在可控范围内,共建方案是可行的。
( 2) 由于本工程结构受力形式复杂,虽然武汉属于6 度区,仍选用了三组地震时程曲线对结构进行了非线形分析,所得结果与静力条件下的恒+ 活载设计值工况相比,在内力和位移结果上均较小,这与《建筑抗震设计规范》中 6 度区可不进行地震作用计算的要求相吻合,可为今后类似工程设计作一定的参考。
( 3) 从计算结果的图表中,我们可以看到,落入车站主体结构的桥桩构件,在轴力上有较大的增加,压力达到了12 099.6 kN,弯矩和剪力值也都有相应提高,使得在此范围内的桥桩受力相对复杂,应该引起设计人员的重视,同时对桥桩与车站主体结构的连接处也应作更细致的构造处理,以达到合理传递内力,真正保证共建方案安全实施。