地铁车站结构设计分析
某地铁车站内部结构设计计算书
(18x3.3+8x17)x0.65=127 Kpa； 2、活载计算：
地面超载：20 Kpa； 中板活载：4Kpa（设备区 8Kpa） ；
3、水反力计算： 10x17.7=177 Kpa。 4、计算结果包络及配筋：
2
弯矩包络图（KN·M）
剪力包络图（KN）
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
轴力包络图（KN） 根据计算结果进行截面配筋及裂缝验算如下表 （中板按照上下中板最不利进配 筋） 。
构件 顶板跨中 顶板中支座 顶板边支座 中板跨中 中板中支座 中板边支座 底板跨中 底板中支座 底板边支座 侧墙跨中 侧墙上支座 侧墙上中支座 侧墙下中支座 侧墙下支座 计算弯矩 M (KN·m/m) 337 340 457 66 123 209 1306 717 1693 653 457 228 788 1683 剪力 Q (KN/m) —— 217 283 —— 66 99 —— 209 793 —— 244 181 757 1110 板厚 h (mm) 600 600 600 400 400 400 1100 1100 1100 800 600 700 800 800 配筋方式 25@150 28@150 28@150+28@300 22@150 22@150 22@150 32@100 28@100 28@100+28@150 32@150 28@150+28@300 28@150 28@150+28@300 28@100+28@150 裂缝宽度 (mm) 0.238 0.178 0.129 0.04 0.08 0.235 0.214 0.08 0.123 0.229 0.129 0.06 0.143 0.123
构件 顶纵梁 下中纵梁 底纵梁 跨中 端部 跨中 端部 跨中 端部 截面 900 800 1000 1800 1000 2200 弯矩 (kN﹒m) 2465 4198 521 1014 2158 5945 支座剪力 (kN) 0 3332 0 768 0 4051 裂缝宽度 （mm） 0.114 0.174 0.16 0.141 0.08 0.161 配筋数量 13φ28 18φ28 9φ25 9φ28 12φ32 20φ32
地铁车站结构设计重点分析
地铁车站结构设计重点分析摘要：近些年来，伴随着我国经济的发展，交通事业取得了很大的进步，地铁车站的数量越来越多。
作为城市当中不可缺少重要交通枢纽，地铁车站对于城市的发展具有的重要意义，其具有这功能丰富、人流密集等的特点，因此必须要对地铁车站的结构设计引起高度重视。
在对地铁车站进行结构设计的过程中，需要充分考虑到安全性和稳定性等各方面的问题。
本文结合地铁车站设计过程的实际情况，针对地铁车站结构设计中需要注意的问题就行分析，希望能够对我国地铁建设事业的发展带来帮助。
关键词：地铁车站；结构设计；问题1、引言在我国经济发展的过程中，地铁工程发挥了非常重要的作用，其不但投资较大，并且还有着较长的建设周期。
在对地铁车站进行施工的过程中，涉及到了众多的复杂线路及大量的数据。
可以说，针对地铁的建设耗时耗力且关乎着国计民生的重要工程，因此必须要在规划建设的过程中做好对于地铁车站的结构设计，严格依据相关的要求来做好各方面的工作。
通过对地铁车站结构的合理设计，能够确保地铁车站的作用得到更加充分的发挥，这对于我国地铁事业的发展具有重要意义。
2、地铁车站结构设计常见问题2.1周边环境较为复杂建设地铁车站的一个主要目的就是提高城市交通的便利性，避免在城市中出现交通堵塞的问题，因此，在对地铁进行规划建设时，无论是其路线还是站位一般都会选择城市当中比较繁华且人口密集的地方，因此周边的环境非常复杂。
具体来看，其周边往往会涉及到地上电力线路装置、建筑物和地下管线等的各种事物，同时各方面的细部工程也涉及到了众多内容，如在地下管线方面，通常会涉及到污水管、天然气管等。
因此针对地铁车站的结构设计往往要面临复杂的条件，这就要求相关设计人员在进行地铁车站结构设计时，要对这些方面的条件引起高度的重视，避免受到这些方面条件的影响，确保地铁车站结构设计的合理性。
2.2水文条件复杂，地域性特征显著在对地铁车站进行建设的过程中，最为主要的就是地下项目，因此将会受到来自于水文地质环境的直接影响。
地铁车站结构设计
地铁车站结构设计车站是旅客上、下车的集散地, 也是列车始发和折返的场所, 是地下铁道路网中的重要建筑。
在使用方面, 车站供旅客乘降, 是旅客集中处所, 故应保证使用方便、安全、迅速进出车站。
为此, 要求车站有良好的通风、照明、卫生设备, 以提供旅客正常的清洁卫生环境。
地下铁道车站又是一种宏伟的建筑物, 它是城市建筑艺术整体的一个有机部分, 一条线路中各站在结构或建筑艺术上都应有独特的特点。
车站设计时, 首先要确定车站在现有城市路网中的确切位置, 这涉及到城市规范和现有地面建筑状况, 地下铁道车站不比地面建筑, 一但修建要改移位置则比较困难, 因此确定车站的位置时, 必须详细调查研究, 作经济技术比较。
车站位置确定后, 进行选型, 然后根据客流及其特点确定车站规模, 平面位置,断面结构形式等。
然后进行车站构造设计, 内力计算, 配筋计算等等。
一、工程概况：长沙市五一广场站设计为两层三跨岛式车站，车站全长，宽度为，上层为站厅层，下层为站台层。
车站底板埋深16m采用明挖法施工，用地下连续墙围护。
二、设计依据：地铁设计规范( GB50157-2003)；地铁施工技术规范。
三、地铁车站结构设计设计选用矩形框架结构。
设计为岛式车站，采用两层三跨结构。
地铁车站采用明挖法。
车站其矩形框架由底板、侧墙、顶板和楼板、梁、柱组合而成。
顶板和楼板采用单向板，底板按受力和功能要求，采用以纵梁和侧墙为支承的梁式板结构。
采用地下连续墙和钻孔桩护壁，采用钢管和钢板桩作基坑的临时支护。
临时立柱采用钢管混凝土，柱下基础采用桩基，桩基采用灌注桩。
车站开挖围护结构r=L3.2k N/MC二0耳宁：7戸厂■鬥z3z4z5 £------r=27,0kN.mc=0u地铁车站围护结构采用0.8m厚、30m深地下连续墙，入土深度比为二，其中基坑开挖深度H为16m,入土深度D为14m。
四、侧压力计算:土分层及土的钻孔柱状图如图:图土分层及土的钻孔柱状图（单位，m ）362其中 a ......................................................................................................... 主动土压力a .................................................................................. 主动土压力系数.......................................... 沙土的容重Z ....................................... 土层的深度c ........................................ 土的黏聚力各层土压力系数:计算主动土压力：2ctg 2 45 25 0.41 a tg 2 45 30 0.33 tg 2 45 32 0.31 a tg 2 45 34 2 0.26a tg 2 45 0.2236 20.26 xx2C a1= xx = kpa=kpax = kpaxx + x + x 9 + x = kpa各层土压力:kpakpaxx + x 9)= kpa0.26 x x + x 9) kpa23.42 xx + x + x + x + 27 x = kpa由于黏聚力C = 0 ,所以临界深度为0其主动土压力（水土和算）分布图如图所示：图土压力分布图（单位，m简化计算：沙土层 c 的平均直如下:= ______ ih L 13.2 6.5 19.8 2.0 26.7 9 26.5 1.2 27 11.330154.7kpckpa2p tg 45 刁 °31tg 2 45 3.25 a 1.80 也 13・2 25 19・8 30 26・7 32 26・5 34 27 36 32° h i 30五、车站结构分析计算： 车站框架设计车站站台建筑设计长度为134600mm ,车站宽度21800 mm 站台层净高4200 mm 站厅层净高5600 mm ,站台至轨道净高2000 mm 顶板厚800 mm 中板厚400 mm 车站基础厚1000 mm,车站总高 12000 mm车站框架设计图如图所示:0.55X 20 = KN/ m 2X 25 = 20 KN/ m受力分析:① 顶板荷载计算线荷载:20mm 厚水泥沙浆面层: 800mmi 钢筋混凝土板：图车站框架设计图（单位：mm20 mm 厚沙浆抹灰: X 17 = KN/ m2上部填土荷载（从地下4m开始开挖）： 4 X = KN/ m2总荷载：KN/ m 线恒荷载设计值（取1m宽度）： g = 1 XX :地面活荷载：q = 20 KN/ m 地面活荷载设计值（取1m宽度）：q二20 X =28 m总的线荷载：g + q = + 28 = m②中板荷载计算恒载：20mm 厚水泥沙浆面层：X 20 = KN/ m400mm 钢筋混凝土板：X 25 = 10 KN/ m20 mm 厚沙浆抹灰：X17 = KN/ m总荷载：KN/ m线恒荷载设计值（取1m宽度）：g = XX 1 = m楼面荷载：KN/ m2线活荷载设计值（取1m宽度）：1XX 10 = 14 KN/ m 线活荷载总设计值：g + q = 27 m车站横向荷载为土压力，取1m宽度进行计算，受力分析如图所示：图车站框架受力简图（单位：m等效简化荷载:q 3s 46 221.7 33.85 m)图车站框架等效简化后受力图（单位： m六、横向框架内力计算：计算简图如图所示:q 443 69.1 2 69.1 m)等效简化荷载受力分析如图说示:ql = 110kN/n图竖向均布荷载作用下的横向框架计算简图①第一层杆件计算由于对称性，可取半结构进行计算，计算图如图所示:1 .2 241.5 / mCB _q 1l6 4AB AD 0.5 BA BE9 BC0.2BA图站厅层半结构受力简图—q1l2丄 110.248 7.262483.0KN/m12 12注：铰支座传递系数为；固定端传递系数为，滑动支座传递系数为，假定材料均匀，线刚度与杆件成反比, u为分配系数-61U55B 由力矩分配法计算结果如图:135,BS_ 合图站厅层半结构计算结果② 第二层杆件计算543,4 —4227 271-68 -1E0.7182,&同①取半结构进行分析计算如图:A BEDEHHE1 | 2'3q 211273 3.632 118.60?m/ m*12 659.30?m/mEBEDEG 4 13eh=1 13DA DF1.图站台层半结构受力计算简图—q 2l 2— 27 7.262 118.60 ?m/m12 12A B 计算结果如图所示□.7514.C 5图站台层半结构受力计算结果（单位：kN ?m ）由站厅层和站台层受力图画弯矩图，竖向均布荷载作用下的横向3.757.43I-14,8513E ^L757.4360.1-o —d―4A B 框架弯矩图如图所示:图竖向均布荷载作用下的横向框架弯矩图（单位：kN?m ）竖向均布荷载（土压力等效简化后）作用下的横向框架计算；同样的取半结构计算，计算简图如图所示:A BCA CEAC —— 1 2q a l1 2 70.5 ?m/m12 121 2 q41 1 69.1 6.842269.4 ?m/m12 121 2 q41538.8 ?m/m3 4AB 0.5BA 0.25 CD CA CE 1 3ECDC0.2DA0.25BD BG 0・5DBDH0.4计算结果如图所示1.1°图竖向荷载和横向荷载作用下的弯矩叠加的弯矩图（单位：kN ?m ）S38.§图 横向均布荷载作用下的横向半框架计算结果 （单位：kN ?m ） 将竖向荷载和横向荷载作用下的弯矩叠加，弯矩图如图所示:543.478.8a,870,5-35,5517 Ji^269.iL21.04.6 -4,6158.01L J 6 -gO 3765mm ( 按单1483 ?m ,197.2 ?m ,七、车站配筋计算：站厅层顶板配筋计算f c 14.3 /mm 2 , 取 b=1000mm , h 0 800 35 排布筋考虑 ), 由图知：站厅层顶板的边跨跨中弯矩 中间跨支座弯 2 543.47 ?m , 中间跨跨中弯矩 3 站厅层顶板配筋计算如下表 7-1 示：表 7-1 站厅层顶板配筋计算：0迎200图站厅层顶板配筋图站台层中板配筋计算f c 14.3 /mm 2b=1000mm h 0400 35365mm , 由图知：中板的边跨跨中弯矩1 70.5 ?m,中间跨支座 2 121.0 ?m ,中间跨跨中弯矩 3 64.7 ?m ,站台层中板配筋计算表如表 7-2 所示：表7-2站台层中板配筋计算表截面位置边跨跨中中间跨支座中间跨跨中M1*25^2001厂■Sn2 '^20®2C r>©200025 @200「— i i11■2 1勺2?⑪200^22MC0sMf c bh 21s 21 J 12 sA sM656 1143 602s h 0f y实配钢筋 2 22 @ 200 4 22@200 2 22 @ 200( m m 2 ) 760 1520 760图站台层顶板配筋图^22 @200 ^2 2 ©200$2Eg2O站厅层顶板次、主梁配筋计算(1)站厅层次梁配筋计算:次梁截面尺寸b x h= 600 x 1200mr rnm2l=7260mm①荷载计算恒载由板传来：x = KN/m次梁自重：2x 25xx KN/m次梁抹灰：17xx x2= KN/m总恒荷载：g = m活荷载：q=28 x =70 KN/m 总荷载：g + q = KN/m②内力计算主梁尺寸：bx h=800mmx 1600计算跨度：边跨l01 7106mm 中间跨l02 7260 mm由跨度差7260 7160 1.37 % < 10 %7260故可按等跨连续梁计算。
地铁车站结构设计中存在的些问题
地铁车站结构设计中存在的些问题当前，我国轨道交通正处于建设的繁荣时期，已成为全球最大的城市地下轨道交通市场。
许多地铁设计人员大多忙于赶图画图，许多地铁结构设计都是大量采用工程类比法去套用，无暇进入深入思考。
而地铁结构设计又极为重要，不加思考地套用已有的图纸，会带来安全隐患，笔者从最为常见的明挖地铁车站结构设计问题，对结构设计容易忽视、细节、重点等问题进行分析。
标签：地铁车站；结构设计；问题在城市交通日渐拥堵的形势下，加快地铁建设的呼声越来越高。
目前，地铁车站成为城市轨道交通的一个重要枢纽，可以每天承载大量的乘客，一定程度上减轻了城市交通压力。
在地铁车站建设中，结构设计是一个重要的环节，对地铁的安全运行发挥着重要的影响。
为了保障乘客的生命财产，需要重视并优化地铁车站结构设计。
下文主要对其结构设计的方法展开探讨。
一、结构设计存在的问题1.交通疏解问题⑴交通疏解设计应做到以人为本利用有限的道路空间，在区域网络交通分流的前提下，应选择合理的施工工法，尽量减少地铁施工期间对城市交通和沿线居民、单位生产和生活及对外出行需求的影响。
在交通疏解过程中、宜优先布设人行道及人行过街设施，公交设施，以方便周边居民及单位的出行。
⑵交通疏解设计应按不同的设计阶段有序推进。
1）项目建议书和工程可行性研究阶段，对地铁施工影响区域道路交通、公交、居民出行、交通管理设施等现状进行初步调查、分析、评价，对站位选择、施工工法给出明确建议。
2）方案设计阶段对施工点道路、交叉口、交通组织、行人、公交、交通管理及占道管线等进行详细调查与分析并进一步调整和完善设计。
3）初步设计阶段进一步落实各工点施工工法、及围挡要求和市政管线施工占道情况，详细调查各工点交通疏解范围内用地红线情况以及地形、地貌、建构筑物、市政管线、绿化等。
根据相关部门、专家审查意见按初步设计深度要求完善、细化交通疏解方案。
4）施工图设计阶段根据站点交通疏解范围内周边环境的变化，结合市政管线迁改施工围挡要求和初步设计中相关部门、专家审查意见完善交通交通疏解方案，并按施工图深度要求进行详细设计。
地铁车站建筑的构造原理
地铁车站建筑的构造原理地铁车站建筑是我们日常出行不可或缺的一部分，也是电流交通的基本设施之一。
地铁车站建筑的建造和设计是一个复杂而又综合的过程，它不仅仅是给人提供一个乘车的场所，更重要的是为了方便人们的出行，并确保人们在进出车站时感到安全和舒适。
本文将从地铁车站建筑的构造原理、装饰风格以及安全和舒适性这几个方面来探讨。
一、地铁车站建筑是一个非常庞大复杂的建筑系统，如何使它能够更好的为乘客服务是建筑师和工程师们需要考虑的问题。
地铁车站的构造原理一般包括以下几个方面：1. 地下空间的设计地下空间是地铁车站的重要组成部分，必须注重设计。
一般来说，地铁车站建筑设计采用的是地下空间结构，因为其降低了建设成本，同时也更好的保护了城市的绿地、交通等基础设施。
地下空间的深度和面积必须根据乘客流量、公共活动面积等因素来考虑。
2. 轨道安排车站的轨道安排是直接影响车站建筑结构设计和乘客出行的重要因素。
一般来说，车站应当有多个轨道，以确保列车的安全、交替出入站和停靠，同时可以方便地进行维修作业。
3. 出入口设计出入口是地铁车站建筑的重要组成部分，其布局和设计需考虑当地的交通情况、乘客分布和路口等问题，以确保乘客出入车站的便捷性和安全性。
4. 换乘设计地铁车站建筑的换乘设计是车站复杂性的重要来源之一。
首先要考虑的是轨道的横向和纵向布置，以便于乘客的换乘和直接转移。
二、地铁车站建筑的装饰风格地铁车站建筑的外观和内部装饰多数是与当地的文化和艺术文化有关，一般可以分为以下几个方面：1. 艺术和装饰品的设计地铁车站内部的设计是需要注重艺术性的，这样可以增加车站的趣味性和欣赏性。
一般来说，车站内部装饰都有论题式较强的主题，如历史、人物、社会文化等等。
2. 形式化设计地铁车站的装饰设计形式是具有环保、节约、合理的原则，它对建筑构造的材料、色彩、形式等都有一定要求。
这些原则是建构车站建筑构造原理的基础。
3. 景观设计在地铁车站建筑的设计过程中，景观设计也起到了相当重要的作用。
地铁车站主体结构设计
地铁车站主体结构设计地铁是一种地面以下的交通工具，其中车站主体结构是其中一个非常重要的部分。
在地铁车站主体结构设计过程中，需要考虑多个因素，包括地铁路线、车站规模、通行人流量等等因素。
本文将介绍地铁车站主体结构设计的相关内容，包括设计原则、技术要求和注意事项等方面。
设计原则在地铁车站主体结构的设计中，有几个基本的设计原则需要考虑：1.结构安全性：地铁车站主体结构需要考虑地铁运行中的外界风险，如地震、火灾、爆炸等。
因此，在设计中需要考虑结构的安全性和可靠性。
2.效率和通行性：地铁车站主体结构需要考虑通行人流量，应该在设计中充分考虑车站的人流路径和出入口的位置，并确保站台和通道的有效使用。
3.美学和人性化：地铁车站主体结构的设计还需要考虑站点场景，考虑尽可能减轻旅客的不适感，使车站变得美观舒适，并且应该调整结构的高度和透明度等参数来适应不同的环境。
技术要求在地铁车站主体结构设计过程中有一系列的技术要求：1.结构强度：地铁车站主体结构需要经过严格的静力学和动力学计算，以确保结构安全强度。
2.车站通行能力：地铁车站主体结构需要考虑车站工作情况和通行能力，确保车站人流和车流的有效流动。
3.构造材料：地铁车站主体结构需要考虑运行成本，材料需要保证结构强度和经济性，同时考虑材料环境适应性和处理维护成本等。
4.防火和安全设备：地铁车站主体结构需要考虑居住防火和安全设备，包括消防设备和紧急撤离设备等。
注意事项在地铁车站主体结构设计过程中，需要考虑到一些注意事项，比如：1.规划和设计需要考虑具体地铁线路的建设需求，包括车站规模和规格方面的限制。
2.车站通道和管道的设计和布局要考虑到车站的实际使用需求和地形条件。
其中需要考虑汽车通道、车站区域及周边公共设施等。
3.考虑运营维护成本，避免人为因素造成的损坏，尽可能采用耐磨性好且易于维护的材料和设备。
4.考虑紧急情况，要为车站增设紧急出口、逃生通道等应急设施，从而避免因突发事件而使人员伤亡。
地铁车站和区间隧道的设计和选型（推荐5篇）
地铁车站和区间隧道的设计和选型（推荐5篇）第一篇：地铁车站和区间隧道的设计和选型一、地铁车站的建筑设计地铁车站的分类1.1 按照车站埋深分：浅埋车站、深埋车站1.2 按照车站运营性质分：中间站、区域站、换乘站、枢纽站、联运站、终点站1.3 按照车站结构断面形式分：矩形断面、拱形断面、圆形断面、其他1.4 按车站站台形式分：岛式、侧式、岛侧混合式地铁车站建筑及平面布局2.1 地铁车站的组成地铁车站由车站主体（站台、站厅、生产、生活用房）、出入口及通道、通风道及地面通风厅等三大部分组成。
车站建筑又可概括为以下部分组成：乘客使用空间、运营管理用房、技术设备用房、辅助用房。
2.2 车站总体平面布置按照以下流程确定：前期工作（设计资料的收集、现场调查、构思），确定车站中心位置及方向，选定车站类型，合理布置车站出入口、通道、通风道与地面通风厅。
车站建筑设计 3.1 车站设计 3.1.1 设计原则（1）根据车站规模、类型及平面布置，合理组织人流路线，划分功能分区。
（2）车站一般宜设在直线上。
（3）车站公用区间划分为付费区和非付费区。
（4）隔、吸声措施。
（5）无障碍通行。
3.1.2平剖面设计（1）车站规模确定。
确定车站外形尺寸大小、层数和站房面积，确定车站规模大小。
（2）车站功能分析。
确定车站乘客流线、工作人员流线、设备工艺流线等，以便于合理进行车站平剖面布置。
1（3）站厅设计。
主要解决客流出入的通道口、售票、进出站检票、付费区与非付费区的分隔、站厅与站台的上下楼梯与自动楼梯的位置等。
（4）站台设计。
确定站台形式、站台层的有效长度、宽度和站台高度，然后进行站台层公共区（上、下车与候车区及疏散通路）的设计。
（5）主要房间布置。
包括变电所、环控用房、主副值班室、车站控制室、站长室等，一般设置在站厅和站台层的两端。
（6）车站主要设施布置。
包括楼梯、自动扶梯、电梯、售检票设施等的布置和各部位通过能力的设计，按照有关规范执行。
地铁车站深基坑围护结构设计分析
地铁车站深基坑围护结构设计分析摘要：现阶段，随着城市化建设的不断发展，城市地铁车站建设的需求量也在不断提升。
由于地铁车站深基坑围护施工存在一定的难度和风险，在施工中，施工人员需要对深基坑围护结构进行优化设计，根据工程建设标准，对施工方案进行调整，保证地铁车站内建筑物及地下管道的安全，避免施工中的安全风险，优化并改进深基坑围护结构设计迫在眉睫。
关键词：地铁车站；深基坑围护；结构设计1 地铁车站深基坑围护结构设计、施工中存在的问题1.1 插入比不合理首先，深基坑围护结构受到墙体压力的影响巨大，在一定程度上可分析得出：围护结构所受到的内应力越大，其基底和结构的变形值也会随之增大，造成基坑的稳定性变差。
因此，施工人员在施工时，要严格控制插入比，根据地域内的水文地质情况和条件，合理采用加固技术，增强围护基坑设计的稳定性，规避插入比变小、工程基底受力不足引发的隆起现象，进而造成返工。
1.2 支撑间距不合理在地铁车站深基坑围护施工中，常会因基坑支撑间距不合理，造成围护结构变形，支撑结构刚度无法维持深基坑围护的稳定性。
因此，施工人员要充分分析工程参数，设计合理的支撑间距，确保深基坑的稳定性。
1.3 地铁车站深基坑内或周边的地表沉陷过大在通常情况下，深基坑周边积水或在施工过程中过度开挖，都会影响基坑安全，造成地铁车站深基坑内或周边的地表沉陷过大，导致土壤松动，进一步加深沉陷现象。
再者，施工单位在工程建设前期，对于基坑周围地质情况勘测及计算不够精确，导致地铁车站深基坑加固桩技术应用不到位，也会对地表造成一定的破坏，不仅加固措施未能依据方案完成落实，还会因地表破坏，另寻开挖基点，延误工期。
1.4 支撑体系强度与稳定性不足造成围护结构变形在地铁车站深基坑围护施工中，还会因支撑体系强度与稳定性不足，造成围护结构严重变形。
常用的深基坑支撑体系有混凝土支撑、钢支撑等多种体系。
同时，支护桩、支护墙等支护结构的刚度及稳定性不足，也会引发围护结构的变形。
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浅谈地铁车站结构设计分析
摘要：以长沙地铁1号线一期工程湘雅路站为例，通过对车站主体结构进行模拟分析计算，进行结构设计与计算分析研究，得出合理的结构受力体系，保证地铁车站的安全稳定性。
关键词：地铁车站；结构设计；有限元计算；结构分析
地铁车站是城市轨道交通路网中一种重要的建筑物，作为城市轨道交通枢纽站点、地面客流的集散点，联系着地面与地下的客运功能，其安全稳定是最为重要的。
同时，地铁车站建设费用较高，如何做到经济合理，同时结构安全可靠是非常重要的。
1 工程概况长沙市轨道交通1号线呈南北走向，一期工程线路全长
23.569km，全线共设车站20座，湘雅路站为长沙市轨道交通1号线第5个站，为地下二层11米岛式站台车站，设有双停车线，停车线上层为物业开发。
车站位于位于湘雅路与黄兴北路交叉路口，沿黄兴北路设置，湘雅路交通流量大；沿湘雅路主干道两侧分布有光缆、路灯线、污水管道、自来水管道、中压天然气管道。
地下管线埋深0.56m~2.87m。
车站周围主要以住宅为主，车站北端有湖南省医药卫生科研中心、长沙灯头厂、省科技出版社等建筑。
2水文地质概况
湘雅路站车站主体基坑深约16.80～17.57m，基坑宽19.7～21m，顶板覆土厚约3.21～3.68m。
本站地貌单元属湘江ⅱ级侵蚀冲积阶地，地形开阔，地形有起伏，主要覆盖层为上更新统白水江组(qbs)冲积层。
基坑开挖地层从上至下依次为：杂填土，层厚0.60～10.40m；粉质粘土，层厚为1.20~11.40m；圆砾，层厚为0.20～3.90m不等；强风化板岩，层厚为1.30～13.50m，围岩等级为ⅳ级；中等风化板岩，层厚为3.00～24.60m不等，围岩等级为ⅲ级。
本站地质剖面见图1，各土层的物理参数和岩土物理力学指标建议值见表1。
图1 湘雅路站地质剖面图
表1 各土、岩层物理力学指标参数
地层代号岩土名称天然密度固结快剪土的侧压力系数基
床系数承载力标准值
凝聚力内摩擦角垂直水平
ρ c φξ kv kh fa0
g/cm3 kpa °mpa/m mpa/m kpa
1-2-1 杂填土 1.7-2.0 8-10 8-10 0.55-0.59 2-5
3-5 65-75
2-1 粉质粘土 1.8-2.1 45-55 17-20 0.30-0.35 25-35 6-8 200-220
2-8 圆砾 2.0-2.2 0.28-0.35 30-40 35-40
240-260
13-1-2 强风化板岩 2.2-2.4 160-180
180-200 350-380
13-1-3 中风化板岩 2.2-2.4 350-450
500-520 1100-1300
3 结构设计以及施工方法探讨
本车站主体采用明挖法施工，明挖法施工具有施工安全，施工质量容易保证，施工作业面开阔，有利于提高工效，缩短工期等优点，但施工期间对地面交通影响较大。
主要结构尺寸的拟定是在满足建筑限界、结构强度、防水要求，考虑施工误差，结构变形、沉陷等因素，根据地质和水文资料、车站埋深、结构类型、施工方法等条件经过计算确定（见表2）。
车站为地下二层二跨箱型结构，主体结构均采用钢筋混凝土，由边墙、立柱、梁板组成结构体系、顶板、中板承受竖向荷载，通过柱子和边墙将荷载传递到底梁和底板。
表2 车站主体内部结构尺寸表
序号部位构件尺寸材料规格抗渗等级保护层
厚度
mm mm
1 顶板800 c35 p8 迎土面 50
背土面 40
2 中板400 c35 30
3 底板900 c35 p8 迎土面 50
背土面 40
4 地下一层侧墙700 c3
5 p8 迎土面 50
背土面 40
5 地下二层侧墙700 c35 p8 迎土面 50
背土面 40
6 顶纵梁1100×1800 c35 p8 迎土面 50
背土面 40
7 中纵梁800×1000 c35 30
8 底纵梁1100×2310 c35 p8 迎土面 50
背土面 40
9 中柱700×1000 c45 30
4结构合理性优化分析研究
车站主体结构计算按底板作用在弹性地基上的平面闭合框架结构进行内力分析。
车站采用全包防水，围护结构为临时支护结构，车站主体回筑完成后，在车站顶板位置地下连续墙上设抗浮压顶梁。
围护结构与车站边墙间仅有压力传递。
采用有限元软件sap2000软件计算。
结构计算按永久荷载、可变荷载、施工荷载和偶然荷载的各种组合进行。
根据本站工程地质和水文地质的特点，考虑施工完成初期阶段、近期使用阶段和远期使用阶段水浮力分别按0%、50%、100%进行计算分析；荷载按结构最不利受力情况进行组合。
标准断面使用阶段计算图式及荷载见图2。
图2 主体结构使用阶段计算简图
4.1内力计算结果（见图3和图4）
图3 车站弯矩、剪力包络图
图4 车站轴力包络图
4.2车站主体结构标准段设计内力
表3 主体结构标准段设计内力表
结构部位设计内力截面高度配筋率裂缝宽度
m(kn﹒m) n(kn) q(kn) (mm) (%) (mm)
顶板支座-1316.8 -506.6 833.98 800 1.03
0.18
跨中750.68 -506.6 -36.54 0.61 0.13
中板支座-248.61 -1153.86 132.82 400 0.63
0.20
跨中101.13 -1153.86 -1.81 0.52 0.04
底板支座-1640.19 -1322.81 1067.32 900 1.05
0.20
跨中990.02 -1322.81 40.13 0.68 0.13
侧墙顶支座-969.65 -772.65 -506.6 700 1.05
0.17
底支座-1640.19 -1216.11 1322.81 1.53 0.20
跨中336.58 -1061.1 -587.63 0.47 0.06
5结论
根据结构计算内力值，除按强度进行截面验算及配筋计算外，还须按最大裂缝宽度，控制在迎水面不大于0.2mm，背水面不大于0.3mm的要求进行裂缝验算，以确定各截面的配筋。
计算结果表明，结构构件除按强度控制外，主要按照控制裂缝宽度要求进行配筋。
其配筋率基本上控制在经济配筋率范围内，构件尺寸是合理、经济的。
由于结构周边土体的约束作用，地震力、人防设防荷载对地下结构绝大部分构件和位置为非控制因素，仅需按抗震、人防要求，进行构造措施处理。
参考文献【1】关宝树隧道工程设计要点集［m］北京：人民交通出版社，2003. 【2】gb50157-2003 地铁设计规范［s］北京：中国建筑工业出版社，2003【3】gb50010-2010 混凝土结构设计规范［s］北京：中国建筑工业出版社，2010
【4】卢致强、徐晓鹏、刘建伟明挖法地铁车站结构设计中几个问题的思考
【5】杨建学明挖地铁车站不同计算方法计算结果比较。