第四节_轨道交通的高架结构设计
城市轨道交通高架侧式车站的设计浅析
城市轨道交通高架侧式车站的设计浅析一、前言时至今日，地面交通拥堵不堪的情况困扰着我国各大城市。
给城市的经济建设发展，人民群众生活、出行都带来了负面影响。
而城市轨道交通的出现成为了解决这一交通难题的重要手段。
因此在各大城市均争相修建城市轨道交通的今天，怎么样合理的设计车站以提高车站内部客流运转，进而提高整个城市轨道交通的运输效率是一个值得研究考虑的问题。
由于重庆市区地势复杂，且得名“山城”。
故重庆轨道交通各类形式的高架车站齐全，数量众多。
所以本文针对重庆轨道交通高架侧式车站站厅至站台电扶梯、步梯的布置形式进行调查、研究。
二、布置形式及比较分析目前重庆市轨道交通高架侧式车站站厅至站台电扶梯、步梯布置的样式较多，现根据电扶梯、步梯设置的设计要求，结合车站运营实际情况，对布置样式进行分析如下：（一）、布置样式1、单侧2组顺向布置该样式构成：1组为上、下行电扶梯各1部，1组为1部上行电扶梯搭配1坡步梯，代表车站有重庆轨道交通一号线磁器口、石井坡、陈家桥、微电园。
2、单侧2组倒八字布置该样式构成：1组为上、下行电扶梯各1部，1组为1部上行电扶梯搭配1坡步梯，代表车站有二号线新山村、杨家坪，三号线鸳鸯、二塘，六号线大竹林、康庄。
3、单侧3组顺向布置该样式构成：2组为上、下行电扶梯各1部，1组为宽步梯，代表车站：一号线大学城。
（二）比较分析1.两组顺向布置与两组倒八字布置的比较选用一号线磁器口与六号线大竹林进行比较。
（1）站台疏散地铁设计规范中，要求人行楼梯和自动扶梯的总量布置除应满足上、下乘客的需求外，还应按站台层的事故疏散时间不大于6min进行验算。
经分析，事故疏散时间验算公式仅与乘客数量、电扶梯及楼梯疏散条件相关，与布置样式无关。
因此，2种布置样式的事故计算疏散能力相同。
但就车站运营情况而言，实际疏散效果存在差别。
无论是日常客流组织，或是事故疏散，乘客一般会遵循就近原则。
假定一列地铁B型6编组列车满载紧急清客（地铁B型6编组列车定员1468人、车门24扇），顺向布置中，15扇车门的乘客即917人将从靠近站台中部的梯组（简称中间梯组）疏散，其余9扇车门的乘客即551人将从靠近站台端头的梯组（简称端头梯组）疏散，比例为5比3；而布置对称的倒八字布置两组梯组可分别疏散734人，比例为1比1。
第四章轨道结构
图2 单开道岔的组成
转辙器部分 连接部分
辙及护轨部分
通向转辙机械
单开道岔的转辙器由两根基本轨、两根尖轨、 单开道岔的转辙器由两根基本轨、两根尖轨、 各种联结零件和道岔转辙机构组成。基本轨用 各种联结零件和道岔转辙机构组成。基本轨用 12.5m或25m标准断面的普通钢轨制成，主股为直 12.5m或25m标准断面的普通钢轨制成，主股为直 线，侧股按转辙器各部分的轨距在工厂事先弯折成 规定的折线。尖轨是转辙器的主要部分，车辆进出 规定的折线。尖轨是转辙器的主要部分，车辆进出 道岔由它引导。尖轨在平面上可分为直线型和曲线 型。辙叉是使车轮从一股钢轨越过另一股钢轨的设 型。辙叉是使车轮从一股钢轨越过另一股钢轨的设 备，它设置于道岔侧线钢轨与道岔主线钢轨相交处。 辙叉又由心轨、翼轨、护轨及联结零件组成。连接 转辙器和辙叉的轨道称为道岔的连接部分，它包括 直股连接线和曲股连接线。 2.道岔的几何形位 2.道岔的几何形位 道岔各部分几何尺寸正确与否，是保证机车车 辆安全、平稳通过的必要条件。在道岔的养护维修 时，对道岔的轨距、某些特定的尺寸一定要严格检 查，确实保证。道岔各部位的几何尺寸是依据车辆 轮对尺寸和道岔轨距按最不利的组合确定的。
图1 钢轨断面
中性轴 螺栓孔轴线
1 2
3
4.钢轨铺设 4.钢轨铺设 正线地段和半径为250m及以上的曲线地段，应铺设 正线地段和半径为250m及以上的曲线地段，应铺设 长轨节，即无缝线路。高架线上的无缝线路需作特殊设计。 在曲线半径R小于300m地段，要铺设耐磨长钢轨，以减少 在曲线半径R小于300m地段，要铺设耐磨长钢轨，以减少 磨耗和接头振动。由于车轮踏面与钢轨顶面主要接触部分 是1/20斜坡，为了使钢轨轴心受力，钢轨亦要设置向内倾 1/20斜坡，为了使钢轨轴心受力，钢轨亦要设置向内倾 斜的轨底坡。规范规定地下铁道轨底坡为1/40。 斜的轨底坡。规范规定地下铁道轨底坡为1/40。 轨道焊接方法有三种： 1）接触焊又称电阻焊。该法焊接质量稳定，材质均匀， 其强度可达到母材的95%以上。 其强度可达到母材的95%以上。 2）气压焊。一种是在工厂进行的大型气压焊，另一种是 在工地进行的移动式小型气压焊。 3）铝热焊。铝热法焊接设备简单、轻便、成本低，但焊 接质量容易受人为因素影响，质量不稳定，一般焊接强度 为母材的70%-90%。 为母材的70%-90%。 北京地铁一期工程钢轨焊接，是先在工厂采用气压焊 法，将标准钢轨焊接成长钢轨，再将长钢轨运到现场，采 用铝热焊法将长钢轨焊接成轨节。经过20多年地铁得运行， 用铝热焊法将长钢轨焊接成轨节。经过20多年地铁得运行， 铝热焊接头还相当好。
浅谈城市轨道交通高架车站的结构方案设计
浅谈城市轨道交通高架车站的结构方案设计
李劲夫
【期刊名称】《铁道勘测与设计》
【年(卷),期】2017(000)004
【摘要】高架车站是当前城市轨道交通车站的基本结构体系之一.高架车站的结构布置方案不仅需要满足结构安全的要求,还应服从建筑体量、建筑布置的要求.结合某实际工程的方案阶段设计案例,介绍了高架车站的结构方案比选,并结合PKPM和MIDAS软件进行了结构分析计算,以供城市轨道交通高架车站结构方案设计参考.【总页数】4页(P90-93)
【作者】李劲夫
【作者单位】中铁第四勘察设计院集团有限公司城地院武汉430063
【正文语种】中文
【相关文献】
1.城市轨道交通高架车站物业开发设计与应用--以宁波地铁2号线一期工程清水浦站物业开发方案设计为案例 [J], 孔桂萍
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3.城市轨道交通高架车站站台综合吊架与雨篷结构的一体化设计 [J], 李文新
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5.既有运营城市轨道交通线路增设高架车站结构设计 [J], 谭玮;颜小锋;杨思谋;吴钟艳
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城市轨道交通高架结构设计荷载标准
城市轨道交通高架结构设计荷载标准摘要城市轨道交通高架结构设计荷载标准是确保轨道交通高架结构安全稳定运行的重要技术标准。
本文将从轨道交通高架结构荷载标准的确定原则、具体的荷载要求以及高架结构设计中需注意的问题等方面进行论述和分析，以期为轨道交通高架结构的设计与建设提供一定的参考和借鉴。
关键词：城市轨道交通；高架结构；荷载标准1.引言城市轨道交通作为城市公共交通的重要组成部分，其发展已经成为现代城市交通发展的重要标志。
随着城市人口的增加和城市交通需求的提高，轨道交通系统已经成为解决城市交通拥堵和环境污染等问题的主要手段之一。
而在轨道交通系统中，轨道交通高架结构作为其重要的组成部分之一，其设计与建设对于轨道交通系统的运行安全与稳定具有重要意义。
城市轨道交通高架结构设计荷载标准是指在高架结构设计中，需要考虑到各种可能的荷载情况，以保证高架结构在运行过程中能够承受各种不同的外部荷载和内部荷载，保证其安全稳定地运行。
因此，在城市轨道交通高架结构设计过程中，需要遵循相关的荷载标准，以确保高架结构的设计符合国家标准，并且能够满足实际运行的要求。
2.城市轨道交通高架结构设计荷载标准的确定原则在确定城市轨道交通高架结构设计荷载标准时，需要遵循一定的原则和规定。
通常情况下，城市轨道交通高架结构设计荷载标准的确定需要遵循以下原则：2.1 安全性原则在确定荷载标准时，首要的原则是确保高架结构在实际运行过程中能够承受各种荷载，保证其安全稳定地运行。
因此，在设计荷载标准时，需要考虑到高架结构所承受的各种外部荷载和内部荷载，以确保高架结构在运行过程中能够保持结构的安全性和稳定性。
2.2 经济性原则在确定荷载标准时，需要考虑到高架结构的设计成本和运行成本，以确保高架结构的设计具有较低的经济成本。
因此，在设计荷载标准时，需要综合考虑各种外部荷载和内部荷载的实际情况，以确定各种荷载的设计数值，从而保证高架结构的设计具有较低的经济成本。
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。
东莞至惠州城际轨道交通高架站结构设计概述
东莞至惠州城际轨道交通高架站结构设计概述【摘要】随着城市轨道交通建设的发展，各种型式的区间高架车站相继出现。
该文章着重介绍了东莞至惠州城际轨道交通项目中建桥合一型式的车站结构设计思路，及施工图设计中应注意的要点等。
【关键词】建桥合一1 工程概述1.1 工程概况谢岗站为东莞至惠州城际轨道交通项目高架车站之一（以下简称本工程）。
该站为路侧侧式二层车站，采用框架结构，轨道梁简支在框架横梁上，钻孔灌注桩基础。
车站主体设计使用年限：100年；车站主体结构安全等级：一级；建筑抗震设防类别：乙类；建筑抗震设防烈度：6度（0.05g），设计地震分组第一组；框架抗震等级：三级；建筑结构耐火等级：二级；钢筋混凝土结构构件裂缝宽度限值：柱墩及盖梁：0.2mm；其余框架梁0.3mm。
钢筋混凝土的材料、容许应力、结构安全系数、结构计算方法及构造要求符合现行《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》和《铁路桥梁钢结构设计规范》的规定。
1.2 结构特点及选型车站一般采用混凝土框架结构形式，车站结构是建筑结构与桥梁结构融合在一起的结构体系，建筑结构和运行列车的轨道梁的连接方案使车站形成多种结构方案，根据连接方案、受力特点及建筑布置可分为两大型式：（1）“建、桥分离”式车站，即运行列车的轨道梁与车站结构分开设置，轨道粱支承在桥墩上，两种结构自成独立受力体系，能相对自由沉降，各专业受力明确，建筑和桥梁可执行各自的设计规范，各有比较成熟的结构计算程序和构造措施，车站的振动较小。
但建、桥分开体系需增加相应的柱网，切断了框架的横向联系，削弱了结构的整体性，降低了整个车站的空间协调性，给作为公共交通建筑的车站大空间布置带来不便。
（2）“建、桥合一”式车站，这种结构的特点是轨道梁结构与车站结构相互作用，车站建筑布置时能统一考虑，简化了柱网，使建筑平面有较大的空间，车站用房布置灵活，功能布置上相对合理，建筑立面造型灵活。
但列车荷载对站房震动效应明显。
城市轨道交通的结构类型
4300
400×400打入方柱
三、车站建筑与桥梁整体式结构
线路中心线 线路中心线
400 4450
E
D
6300
6300
22300
C
4450 400
B
A
第三节 地下车站结构
一、矩形框架结构
地下两层双柱三跨车站结构图
地下两层单柱双跨车站结构图
二、拱形结构
1. 大跨度双层单拱结构
500
8879
14440
渡 线 范 围 隧 道 横 剖 面 图
三、盾构法
盾构法是在盾构机刚壳体保护下，依靠其前部的刀盘或挖掘机 开挖地层，并在盾构机壳体内完成出渣、管片拼装、推进等工 作。采用盾构法修建的隧道一般为单圆或多圆隧道。
单圆盾构隧道
双圆盾构隧道
第五节 地面线的路基结构
地面线设计时注意以下几个问题： （1）要结合沿线土体的使用性质从长远的规划上综合慎重考虑是否设置地面线，因 城市轨道交通的行车密度大，地面线要防护隔离，浙江隔断线路两侧的联系，并带 来很大的噪声。 （2）在南方地区要充分考虑路基的防淹和排水问题，以确保线路的运营安全。带调 查搜集当地的暴雨积水强度来确定最小路面高程。如上海轨道交通9号线经过一处高 压走廊，因受高压线高度控制，局部线路由高架降为地面线，且路基高度根据当地 30年一遇的暴雨积水高度确定，并采取了一定的排水和保护措施。
(2)双箱单室箱梁(双线)
路
路
线
线
中
中
心
轨顶面 心
线
线
(3)单箱多室箱梁(双线或多线)
路
路
线
线
中
中
心
轨顶面 心
线
线
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。
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与
⑵活载：车辆荷载﹑无缝线路水平力等 ⑶附加力：列车制动力﹑风力等
轻 ⑷无缝线路还要考虑对桥墩的水平附加力 ⑸特殊荷载：地震力﹑施工荷载﹑撞击力等
轨 ⑹高架桥结构边缘应考虑30kN/m的脱轨力
⑺区间高架的挡板设计包括自重风载以及 0.75kN/m的水平推力
⑻车站站台楼板楼梯的人群荷载为4.0kN/m
⑶桥梁式结构适用于用地范围小﹑客流量小﹑车 轨 站体量小的地段；
⑷框架＋桥梁式结构适用于用地范围大的地段。
第四章 地铁与轻轨交通的结构设计
地
⒉轻轨高架桥的结构形式
铁 ⑴按受力特点分成简支连续和悬臂三种基本类型； 与 ⑵多采用简支或连续体系，特殊地段可采用悬臂 轻 体系。 轨
第四章 地铁与轻轨交通的结构设计
第四章 地铁与轻轨交通的结构设计
地
⒉设计荷载组合
铁 ⑴恒载加活载 与 ⑵恒载加活载另加一个方向可能同时出现的附加 轻 力。但横向摇摆力不与离心力﹑风力同时计入。 轨 ⑶地震荷载加恒载
第四章 地铁与轻轨交通的结构设计
⒊结构计算
地 ⑴结构构件的内力按弹性受力阶段计算
⑵预应力混凝土桥梁应按《铁路桥涵设计规范》
铁 规定验算强度﹑应力等
⑶预应力连续梁中的温差﹑不均匀沉降﹑收缩﹑
与
徐变及二次力 ⑷最小配筋率和最大裂缝宽度的要求
轻 ⑸箱梁抗扭验算
⑹计算桥墩内力时注意无缝线路引起的墩顶水平
轨
力 ⑺墩台身验算强度﹑纵向弯曲稳定﹑墩顶弹性水
平位移
⑻桩基设计﹑摩擦桩﹑基础的允许沉降量
第四章 地铁与轻轨交通的结构设计
地
轻 ⑴高架结构设计必须符合适用经济安全和美观的 基本原则
轨 ⑵桥梁下部结构有ຫໍສະໝຸດ 够的强度和稳定性 ⑶下部结构轻巧美观，同城市环境和谐 ⑷减少桥墩类型
第四章 地铁与轻轨交通的结构设计
地
二﹑轻轨车站结构形式
铁 ⒈轻轨车站结构形式
⑴轻轨车站可采用钢筋混凝土框架结构﹑桥梁式 与 结构﹑框架＋桥梁式结构；
⑵钢筋混凝土框架结构适用于用地范围大﹑车站 轻 体量大的地段；
铁 ⑵双柱墩 重量轻，节省材料，承载能力和稳定性较强，
与 但美观较差，透空性不好，占地范围大。 ⑶V形墩和Y形墩
轻
重量轻，占地面积小，美观，透空大，但构造
复杂，施工麻烦。
轨 ⑷基础 ①扩大基础适用岩石及持力层较浅的地基；
②桩基础适用于砂质及软土地基。又分为钻孔桩 ﹑打入桩和挖孔桩。
第四章 地铁与轻轨交通的结构设计
②挡板，人行步道，栏杆； 轻 ③曲线地段及道岔区的桥面宽度根据曲线半径和 轨 渡线形式分别进行加宽；
④车站宽度根据站台形式及宽度和限界及设备位 置而定，并考虑施工误差。
第四章 地铁与轻轨交通的结构设计
⑵桥梁横断面形式
地 ①预应力混凝土箱梁
a.抗扭刚度大，整体性能好，动力特性等优点 铁 b.单室双箱梁，单室单箱，双室单箱
铁
知识回顾
与
Knowledge
轻
Review
轨
与 ②预应力混凝土板梁 a.经济跨度为16～20m
轻 b.板梁截面主要有空心板低高度板和异形板
③预应力混凝土T形梁
轨
刚度大，材料省，简支T梁经济跨度20～25m。
④组合箱梁
四片简支梁，经济跨度23m，约25t。
第四章 地铁与轻轨交通的结构设计
⒊墩台与基础
地 ⑴T形墩 减轻重量，节省材料，减少占地面积，美观。
地 ⒋其他构造
铁 ⑴降低噪声减少城市污染防止电磁干扰等措施； ⑵同时采取防止杂散电流腐蚀的措施；
与 ⑶钢结构及连接件的防锈处理；
轻 ⑷工程材料的选用； 轨 ⑸挡板﹑留声屏障﹑栏杆等，预留管道及孔洞位
置。
第四章 地铁与轻轨交通的结构设计
四﹑高架桥结构设计
地 ⒈作用在高架上的荷载
铁
⑴恒载：结构自重﹑设备重量﹑收缩徐变的影响 等
第四章 地铁与轻轨交通的结构设计
地 第四节 轨道交通的高架结构设计
铁
一、选型的原则
与
二、轻轨车站结构形式
轻
三、轻轨交通的截面设计与构造
轨
四、高架桥结构设计
第四章 地铁与轻轨交通的结构设计
一﹑选型的原则
地 ⒈轻轨车站结构
铁 ⑴满足车站的功能布置要求 ⑵综合考虑城市规划﹑地面道路及工程地质条件
与 ⒉轻轨高架桥结构
地
三﹑轨道交通的截面设计与构造
铁 ⒈高架桥立面布置
与 ⑴包括体系的选择﹑桥长及分跨布置﹑桥下净空 轻 及梁高的选择等；
轨 ⑵应尽量采用等跨等高度梁； ⑶标准区间梁的合理跨度为20～30m。
第四章 地铁与轻轨交通的结构设计
⒉横断面设计
地 ⑴横断面布置及桥面宽度
铁 ①区间标准横断面根据高架桥的限界及设备安装 与 位置而定；