高架车站结构设计与施工5月11日
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设备区
其他设备用房楼面
厕所、盥洗室 不上人屋面
标准 4.0kN/m2 5.0kN/m2
5.5kN/m2
根据设备的实际重量、 动力影响、安装运输 途径及工作状态确定
2.5kN/m2 0.7kN/m2
备注
但不得小于 5.5KN/m2
注：1.对自动扶梯等需要吊装的设备荷载，在结构计算时还应考虑设 备吊点所设置的位置及起吊点的荷载值。 2.对设有接触网支柱，尚应计入接触网支柱荷载值。
(1).荷载标准 1). 结构自重 钢筋混凝土构件自重，素混凝土构件自重，钢结构自重，填充墙自重 按墙体材质计算确定。 2). 活荷载
基本雪压 基本风压 楼、屋面均布活载标准值
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 3.技术标准
项次 1 2
3
4
5 6
类别 站厅、楼梯 站台、天桥 控制室、通信机械 室、信号机构室等
易
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
2)规范不同
二. 结构设计---- 1.结构型式
建轨
设计方法不同
极限状态设计法
设计基准期不同
50年
安全度和控制值不同 小
横梁配筋方式不同 箍筋
抗震设计要求不同 强柱弱梁
铁轨
容许应力法 100年 大(疲劳) 箍筋+斜筋 强梁弱柱
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 1.结构型式
定义弹性节点，这表明该节点不受刚性楼板假定的 限制，其平动及转动自由度独立； 第二，在“参数修正”项中重新计算风荷载，使弹 性节点上也作用有风力； 第三，进行“数据检查”
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 4.结构分析
参数的合理选用 扭转耦连————对于车站平面很不对称的结构，在地震分析时宜考 虑扭转耦连。 周期折减系数——通过调整“周期折减系数”可以达到用SATWE作框 架计算时，地震力比实际小的情况 梁内力计算活载的最不利布置——一定要考虑活载的最不利布置， SATWE程序提供了这种功能。
三.高架车站施工过程中的风险分析及控制措施
1. 施工工艺流程 整个车站施工的工艺流程如下：
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
三.高架车站施工过程中的风险分析及控制措施
2．风险分析及控制措施 （1）做好施工组织设计 （2）查明地下管线 （3）重视绝对标高 （4）钻孔桩清孔 （5）控制好“建-桥分离” 车站的沉降值 （6）适时张拉预应力筋 （7）注意铺装层厚度的不同 （8）做好防水处理 （9）确保保护层厚度 （10）加强施工缝防护 （11）加强超长结构养护 （12）柱内钢筋焊接
（能自动计算并输出最不利内力及配筋）
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 4.结构分析
（3）框架计算
1)工况组合选取及荷载计算
难点：
力的组合
特殊力：
竖向力——动力作用
水平力——T1、T2、T3、横向摇摆力、制动力或牵引 力、风力
力的取值及组合：T1与T2不同时组合，取其大值与其它力相组合
灌注桩
可用声波透射法
≥50%总桩数;且≮10根
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
三.高架车站施工过程中的风险分析及控制措施
2)防迷流检测桩基检测 接地电阻测试须＜10欧姆 3)耐久性的检测 氯离子扩散系数 电通量 碳化深度 抗裂性
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
三.高架车站施工过程中的风险分析及控制措施
(4). 结构设计应具有足够的耐久性，轨道交通工程主体结构设计使用年 限为100年。
(5). 换乘车站的结构设计，要为今后实施的车站预留安全可行的施工条 件。
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
结构型式
二. 结构设计---- 1.结构型式
“建-桥合一”型
框架结构
钢筋砼框架结构 预应力砼框架结构
桥梁式结构
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 4.结构分析
3)钢筋混凝土框架横梁及框架柱的计算 工况一：铁路规范规定的主力工况 工况二：工民建规范规定的抗震工况 控制工况：框架横梁，铁路主力工况
框架柱，工民建抗震工况控制或铁规主力工况控制 框架横梁的抗剪箍筋计算：由建规计算
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 3.技术标准
（3）. 基础沉降控制标准 沉降值＜50mm且不均匀沉降产生的附加力双控
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
Байду номын сангаас
二. 结构设计---- 4.结构分析
（1）强度和刚度 （2）计算程序：通用程序（主要为内力计算的有限元法，精度较高）
（最不利内力需人工进行各种荷载组合） 专用程序 （采用刚性楼板假定以减少自由度，从而减少 计算的工作量）
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
1.规范 2.程序
四. 目前仍存在需要解决的问题
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
谢谢!
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
（14）加强监测 1)施工监测 打入桩：贯入度 钻孔灌注桩：试成孔、泥浆比重、孔壁形状和沉渣厚度 地下管线和建（构）筑无：加强监测和保护工作 2)沉降观测 每施工完一层观测一次 竣工后： 第一年内每隔2~3个月观测一次
以后每隔4~6个月观测一次 当连续两次测得半年沉降量不超过2mm，可停测。发现沉降异 常，应及时通知有关单位
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 3.技术标准
3).地震作用 地震设防烈度及抗震等级 地震设防烈度：6度 设计基本地震加速度值：0.05g 设计地震分组：第一组 建筑场地类别：Ⅲ类 设计设防烈度及抗震等级 4).制动力或牵引力 车站及与车站相邻两侧100m范围内的区间双线桥应计两线制动力或牵引 力，每线制动力或牵引力按列车竖向静活载的10％计算。
高架车站结构设计与施工 主讲 陈文艳
上海市隧道工程轨道交通设计研究院 2009.5
一、高架车站设计原则与设计思路 1．设计思路 2．设计原则 二、结构设计 1．结构型式 2．设计规范和规程 3．技术标准 4．结构分析 三、高架车站施工过程中的风险分析及控制措施 1．施工工艺流程 2．风险分析及控制措施 四、目前仍存在需要解决的问题 1.规范 2.程序
“建-桥分离”型
框架+桥梁式结构
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 1.结构型式
建桥合一型
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 1.结构型式
建桥分离型
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
(2)各型式特点 1)结构形式
二. 结构设计---- 1.结构型式
“建-桥合一”型
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
一. 高架车站设计思路与设计原则---- 2.设计原则
(1). 高架车站的结构型式和总体布置应满足车站的功能和使用要求，并 结合站位所处的周边环境、城市规划、工程地质和水文地质条件进行 综合比选，采用较佳的结构型式，确保结构
安全可靠 经济合理 受力明确、传力简捷， 较好的整体性和延性， 方便施工 便于养护
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
三.高架车站施工过程中的风险分析及控制措施
(13)严格检测
1)桩基检测
静载：n≥1%总桩数且≮3根
动力测试
短桩：
方法：可采用低应变动测:
数量：打入桩（或压入桩）≥30%总桩数;且≮10根
灌注桩
≥50%总桩数;且≮10根
长桩：
打入桩（或压入桩） 可采用高应变动测
≥5%总桩数;且≮5根
2)变形缝设置 设缝： 按规范 不设缝：设置后浇带
加强分布钢筋 加强养护
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 2．设计规范和规程
(2)耐久性 耐久性主要强调结构所处环境与耐久性措施的匹配。 混凝土结构耐久性设计第一：混凝土材料；
第二：结构构造
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 3.技术标准
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
一. 高架车站设计思路与设计原则---- 2.设计原则
(2). 结构净空、净宽尺寸须满足建筑限界、设备安装及施工工艺要求。 考虑施工误差、测量误差、结构变形及后期沉降的影响。
(3). 结构设计分别按施工阶段和使用阶段进行强度、刚度和稳定性计算 和裂缝宽度验算，并采取必要的构造措施满足抗震、防火、防水防锈、 防雷和防迷流等要求。
T3不与地震力同时组合
制动力或牵引力，按列车竖向静活载的10％计算
地震工况时列车活载不考虑动力作用
计算：
根据以上原则，定出需计算的工况，再对每个工况进 行内力计算，最后针对不同构件选定最不利内力进行 断面配筋计算。
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 4.结构分析
2 ) 程序的选取及模型、参数的合理选用 程序的选取：SATWE 计算模型的合理简化 塔楼的处理：不同塔楼的同一层看成是整体协调变形 楼板开大洞的处理：第一，在SATWE前处理的“特殊梁柱定义”项中，
《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》
《建筑桩基技术规范》
《铁路桥涵地基和基础设计规范》
《钢结构设计规范》
《铁路工程抗震设计规范》
《砌体结构设计规范》
《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定规
《混凝土结构耐久性设计规范》 范》
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 2．设计规范和规程
《地下工程防水技术规范》
相应的无锡地方规范和规程
建规: 《建筑抗震设防分类标准》 《建筑抗震设计规范》 《建筑结构荷载规范》 《混凝土结构设计规范》
铁规 《铁路桥涵设计基本规范》 《铁路桥梁钢结构设计规范》 《铁路桥梁钢筋混凝土和预应力混凝土结
构设计规范》
《建筑地基基础设计规范》
“建-桥分离”型
受力体系不同： 受力合为一体，受力复杂
受力自成体系，受力简单明确
沉降控制不同: 站内沉降一致，站内外不一致 站内沉降不一致，站内外一致
防迷流措施不同：所有结构均要有措施
仅轨道部分有措施
振动影响不同：
大
小
抗震作用不同： 车站与区间连续贯通 车站的预留或改扩建： 难
车站与区间交界处结构高度、 质量及刚度有突变
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
一. 高架车站设计思路与设计原则 ----1.设计思路
坚持以人为本，全面、协调、可持续的发展观
一线一景
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
一. 高架车站设计思路与设计原则 ----1.设计思路
路中站
路側站
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
一. 高架车站设计思路与设计原则 ----1.设计思路
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 3.技术标准
（2）工程材料 1)混凝土强度等级 现浇整体式钢筋混凝土强度等级不低于C30； 预应力钢筋混凝土结构等级不低于C35； 地下室混凝土强度等级不宜低于C30，抗渗等级不低于S6。 2)钢筋或钢材 普通钢筋：HPB235、HRB335、HRB400 预应力钢筋：钢绞线фs-1860、 钢绞线 Ⅳ级以上的粗钢筋或碳素钢丝 钢结构：Q235B钢 Q345D Q355qD
（4）基础连梁 各独立柱桩基承台之间宜设置基础连梁。
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 2．设计规范和规程
（1）适用性：
1)规范和规程选用 通用:
对于“建-桥分离”的结构型式，采用各自规 范
《地铁设计规范》 对于“建-桥合一”的结构型式，两套规范并
《城市人行天桥与人行地行道技术规范》
其他设备用房楼面
厕所、盥洗室 不上人屋面
标准 4.0kN/m2 5.0kN/m2
5.5kN/m2
根据设备的实际重量、 动力影响、安装运输 途径及工作状态确定
2.5kN/m2 0.7kN/m2
备注
但不得小于 5.5KN/m2
注：1.对自动扶梯等需要吊装的设备荷载，在结构计算时还应考虑设 备吊点所设置的位置及起吊点的荷载值。 2.对设有接触网支柱，尚应计入接触网支柱荷载值。
(1).荷载标准 1). 结构自重 钢筋混凝土构件自重，素混凝土构件自重，钢结构自重，填充墙自重 按墙体材质计算确定。 2). 活荷载
基本雪压 基本风压 楼、屋面均布活载标准值
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 3.技术标准
项次 1 2
3
4
5 6
类别 站厅、楼梯 站台、天桥 控制室、通信机械 室、信号机构室等
易
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
2)规范不同
二. 结构设计---- 1.结构型式
建轨
设计方法不同
极限状态设计法
设计基准期不同
50年
安全度和控制值不同 小
横梁配筋方式不同 箍筋
抗震设计要求不同 强柱弱梁
铁轨
容许应力法 100年 大(疲劳) 箍筋+斜筋 强梁弱柱
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 1.结构型式
定义弹性节点，这表明该节点不受刚性楼板假定的 限制，其平动及转动自由度独立； 第二，在“参数修正”项中重新计算风荷载，使弹 性节点上也作用有风力； 第三，进行“数据检查”
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 4.结构分析
参数的合理选用 扭转耦连————对于车站平面很不对称的结构，在地震分析时宜考 虑扭转耦连。 周期折减系数——通过调整“周期折减系数”可以达到用SATWE作框 架计算时，地震力比实际小的情况 梁内力计算活载的最不利布置——一定要考虑活载的最不利布置， SATWE程序提供了这种功能。
三.高架车站施工过程中的风险分析及控制措施
1. 施工工艺流程 整个车站施工的工艺流程如下：
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
三.高架车站施工过程中的风险分析及控制措施
2．风险分析及控制措施 （1）做好施工组织设计 （2）查明地下管线 （3）重视绝对标高 （4）钻孔桩清孔 （5）控制好“建-桥分离” 车站的沉降值 （6）适时张拉预应力筋 （7）注意铺装层厚度的不同 （8）做好防水处理 （9）确保保护层厚度 （10）加强施工缝防护 （11）加强超长结构养护 （12）柱内钢筋焊接
（能自动计算并输出最不利内力及配筋）
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 4.结构分析
（3）框架计算
1)工况组合选取及荷载计算
难点：
力的组合
特殊力：
竖向力——动力作用
水平力——T1、T2、T3、横向摇摆力、制动力或牵引 力、风力
力的取值及组合：T1与T2不同时组合，取其大值与其它力相组合
灌注桩
可用声波透射法
≥50%总桩数;且≮10根
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
三.高架车站施工过程中的风险分析及控制措施
2)防迷流检测桩基检测 接地电阻测试须＜10欧姆 3)耐久性的检测 氯离子扩散系数 电通量 碳化深度 抗裂性
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
三.高架车站施工过程中的风险分析及控制措施
(4). 结构设计应具有足够的耐久性，轨道交通工程主体结构设计使用年 限为100年。
(5). 换乘车站的结构设计，要为今后实施的车站预留安全可行的施工条 件。
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
结构型式
二. 结构设计---- 1.结构型式
“建-桥合一”型
框架结构
钢筋砼框架结构 预应力砼框架结构
桥梁式结构
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二. 结构设计---- 4.结构分析
3)钢筋混凝土框架横梁及框架柱的计算 工况一：铁路规范规定的主力工况 工况二：工民建规范规定的抗震工况 控制工况：框架横梁，铁路主力工况
框架柱，工民建抗震工况控制或铁规主力工况控制 框架横梁的抗剪箍筋计算：由建规计算
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 3.技术标准
（3）. 基础沉降控制标准 沉降值＜50mm且不均匀沉降产生的附加力双控
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
Байду номын сангаас
二. 结构设计---- 4.结构分析
（1）强度和刚度 （2）计算程序：通用程序（主要为内力计算的有限元法，精度较高）
（最不利内力需人工进行各种荷载组合） 专用程序 （采用刚性楼板假定以减少自由度，从而减少 计算的工作量）
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
1.规范 2.程序
四. 目前仍存在需要解决的问题
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
谢谢!
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
（14）加强监测 1)施工监测 打入桩：贯入度 钻孔灌注桩：试成孔、泥浆比重、孔壁形状和沉渣厚度 地下管线和建（构）筑无：加强监测和保护工作 2)沉降观测 每施工完一层观测一次 竣工后： 第一年内每隔2~3个月观测一次
以后每隔4~6个月观测一次 当连续两次测得半年沉降量不超过2mm，可停测。发现沉降异 常，应及时通知有关单位
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 3.技术标准
3).地震作用 地震设防烈度及抗震等级 地震设防烈度：6度 设计基本地震加速度值：0.05g 设计地震分组：第一组 建筑场地类别：Ⅲ类 设计设防烈度及抗震等级 4).制动力或牵引力 车站及与车站相邻两侧100m范围内的区间双线桥应计两线制动力或牵引 力，每线制动力或牵引力按列车竖向静活载的10％计算。
高架车站结构设计与施工 主讲 陈文艳
上海市隧道工程轨道交通设计研究院 2009.5
一、高架车站设计原则与设计思路 1．设计思路 2．设计原则 二、结构设计 1．结构型式 2．设计规范和规程 3．技术标准 4．结构分析 三、高架车站施工过程中的风险分析及控制措施 1．施工工艺流程 2．风险分析及控制措施 四、目前仍存在需要解决的问题 1.规范 2.程序
“建-桥分离”型
框架+桥梁式结构
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 1.结构型式
建桥合一型
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 1.结构型式
建桥分离型
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
(2)各型式特点 1)结构形式
二. 结构设计---- 1.结构型式
“建-桥合一”型
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
一. 高架车站设计思路与设计原则---- 2.设计原则
(1). 高架车站的结构型式和总体布置应满足车站的功能和使用要求，并 结合站位所处的周边环境、城市规划、工程地质和水文地质条件进行 综合比选，采用较佳的结构型式，确保结构
安全可靠 经济合理 受力明确、传力简捷， 较好的整体性和延性， 方便施工 便于养护
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
三.高架车站施工过程中的风险分析及控制措施
(13)严格检测
1)桩基检测
静载：n≥1%总桩数且≮3根
动力测试
短桩：
方法：可采用低应变动测:
数量：打入桩（或压入桩）≥30%总桩数;且≮10根
灌注桩
≥50%总桩数;且≮10根
长桩：
打入桩（或压入桩） 可采用高应变动测
≥5%总桩数;且≮5根
2)变形缝设置 设缝： 按规范 不设缝：设置后浇带
加强分布钢筋 加强养护
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 2．设计规范和规程
(2)耐久性 耐久性主要强调结构所处环境与耐久性措施的匹配。 混凝土结构耐久性设计第一：混凝土材料；
第二：结构构造
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二. 结构设计---- 3.技术标准
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
一. 高架车站设计思路与设计原则---- 2.设计原则
(2). 结构净空、净宽尺寸须满足建筑限界、设备安装及施工工艺要求。 考虑施工误差、测量误差、结构变形及后期沉降的影响。
(3). 结构设计分别按施工阶段和使用阶段进行强度、刚度和稳定性计算 和裂缝宽度验算，并采取必要的构造措施满足抗震、防火、防水防锈、 防雷和防迷流等要求。
T3不与地震力同时组合
制动力或牵引力，按列车竖向静活载的10％计算
地震工况时列车活载不考虑动力作用
计算：
根据以上原则，定出需计算的工况，再对每个工况进 行内力计算，最后针对不同构件选定最不利内力进行 断面配筋计算。
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 4.结构分析
2 ) 程序的选取及模型、参数的合理选用 程序的选取：SATWE 计算模型的合理简化 塔楼的处理：不同塔楼的同一层看成是整体协调变形 楼板开大洞的处理：第一，在SATWE前处理的“特殊梁柱定义”项中，
《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》
《建筑桩基技术规范》
《铁路桥涵地基和基础设计规范》
《钢结构设计规范》
《铁路工程抗震设计规范》
《砌体结构设计规范》
《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定规
《混凝土结构耐久性设计规范》 范》
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 2．设计规范和规程
《地下工程防水技术规范》
相应的无锡地方规范和规程
建规: 《建筑抗震设防分类标准》 《建筑抗震设计规范》 《建筑结构荷载规范》 《混凝土结构设计规范》
铁规 《铁路桥涵设计基本规范》 《铁路桥梁钢结构设计规范》 《铁路桥梁钢筋混凝土和预应力混凝土结
构设计规范》
《建筑地基基础设计规范》
“建-桥分离”型
受力体系不同： 受力合为一体，受力复杂
受力自成体系，受力简单明确
沉降控制不同: 站内沉降一致，站内外不一致 站内沉降不一致，站内外一致
防迷流措施不同：所有结构均要有措施
仅轨道部分有措施
振动影响不同：
大
小
抗震作用不同： 车站与区间连续贯通 车站的预留或改扩建： 难
车站与区间交界处结构高度、 质量及刚度有突变
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
一. 高架车站设计思路与设计原则 ----1.设计思路
坚持以人为本，全面、协调、可持续的发展观
一线一景
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
一. 高架车站设计思路与设计原则 ----1.设计思路
路中站
路側站
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
一. 高架车站设计思路与设计原则 ----1.设计思路
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
二. 结构设计---- 3.技术标准
（2）工程材料 1)混凝土强度等级 现浇整体式钢筋混凝土强度等级不低于C30； 预应力钢筋混凝土结构等级不低于C35； 地下室混凝土强度等级不宜低于C30，抗渗等级不低于S6。 2)钢筋或钢材 普通钢筋：HPB235、HRB335、HRB400 预应力钢筋：钢绞线фs-1860、 钢绞线 Ⅳ级以上的粗钢筋或碳素钢丝 钢结构：Q235B钢 Q345D Q355qD
（4）基础连梁 各独立柱桩基承台之间宜设置基础连梁。
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二. 结构设计---- 2．设计规范和规程
（1）适用性：
1)规范和规程选用 通用:
对于“建-桥分离”的结构型式，采用各自规 范
《地铁设计规范》 对于“建-桥合一”的结构型式，两套规范并
《城市人行天桥与人行地行道技术规范》