摘要:随着我国社会和经济不断发展,为我国城市化发展带来巨大变化,不仅使人们的生活水平不断提高,也使人们的生活和工作环境发生巨大的变化。在目前城市发展过程中,随着人口数量不断增长,需要更多的城市基础设施投入使用,不但要满足人们的生活需要,同时也要利用更多的空间,从而使城市交通压力获得缓解。在当前城市交通建设过程中,增加多种轨道交通设施,不仅要求轨道交通具有稳定的运输能力,同时在使用过程中,要增加多种安全质量保护措施,使轨道交通能够具有较高的抗震能力。本文围绕城市轨道交通工程展开讨论,针对地下车站结构抗震设计内容,进而对车站的抗震能力进行分析。
关键词:城市轨道交通 ;高架车站 ;站桥合一 ;结构设计 ;可持续发展
引言:社会经济的发展也带动了城市轨道交通的发展,在如今的城市轨道交通高架车站结构设计中,主要存在站桥分离、站桥结合与站桥合一的结构形式,而这三种结构的性质与优劣势各有所不同,在大量实践效果的分析中我们逐渐认识到站桥合一结构会成为今后城市轨道交通高架车站结构的发展方向。因此,文章将主要针对这一结构形式对具体的设计方案进行研究,希望能够形成完整体系对城市轨道交通高架车站结构的建设有所指导。
正文 一、背景
在目前城市发展建设过程中,增加多种交通基础设施,不仅使城市建设和经济发展获得巨大的提升,同时也为人们的出行提供更多便利的条件。根据城市交通发展具有的作用,要充分挖掘城市空间,并进行科学合理的设计和规划,从而使城市轨道交通具有良好的运输能力。所以为提升城市轨道运行能力,并使轨道交通具有良好的稳定性和安全性,在目前城市轨道交通建设过程中,需要在设计中完善地下车站结构抗震能力。在进行轨道交通工程地下车站结构施工过程中,要严格按照抗震设计标准,开展正确的施工建设,不仅能够使地下车站结构抗震能力具有较高的能力,同时也为社会和经济发展提供良好的基础。在目前轨道交通建设过程中,根据地下车站结构抗震设计,主要
按照以下几点要求进行讨论:(1抗震设防类别;(2)抗震等级及
烈度;(3)论证对象的判定;(4)抗震设防目标;(5)抗震论证方法。并结合某城市地下车站抗震设计要求,从而进行详细的分析和研究。
二、车站结构计算的控制指标
2.1具体来讲,车站结构计算的主要控制指标包含沉降差、水平位移与轨道梁挠度等等。
(1)沉降差。高架车站结构属于超静定结构,因此沉降差会在结构内部形成内力,两者之间呈现出正相关关系,也即是沉降差的大小会对结构内部内力大小形成直接影响,因此在对车站结构的计算过程中要对沉降差进行详细计算,通常可去沉降差的最大值对桩墩沉降差进行设计。 (2)水平位移。依据桥梁结构规定,对于高架车站的结
2.2 控制接地参数
接地参数,包括接地电极埋深、间距等,这些参数是指导接地系统建设的核心指标,以一般性要求为基础,给出基地系统部分参数。
接地系统参数的设定,还应考虑变电站周围环境,如西北地区变电站,空气湿度小,导电能力差,可适当增接地电极的埋深、间距等参数,技术上的要求也相对较低。而东部、东南部地区,空气湿度大,如果不能做好接地处理,地表部分电荷可能无法被完全导入地下,造成安全隐患。此外,还要保证接地地极埋在冻土层以下,对土质条件不理想的区域,处理电解电极周围的土壤,对于保证其低电阻率也有一定价值。
三、具体分析
车站反应位移法计算模型 按照城市对交通工程不同要求,在进行地下车站结构抗震 设计中,根据客流运行能力和地质环境特点,使用反应位移法进行抗震计算时,首先要将三种作用力进行分析和研究:(1)结构惯性力;(2)土层相对位移力;(3)结构周围剪力。地下车站结构 发生震动过程中,上述三种作用力的产生会加速结构出现质量 问题,同时由于地下空间中地质环境遭到破坏后,使地下车站承 受更多的荷载作用。因此地下结构抗震设计时,需要按照土层
相对位移和土层剪力分别的特点,能够在竖向位置中减少对地 下车站结构的影响。另外按照空间中作用力分布位置的不同,结构受到作用力的同时,由于地质结构产生的巨大荷载,从而导致土体变化速度不断加快,并加剧对地下车站结构的破坏。所以在进行地下车站结构抗震设计中,应用反应位移法计算方法,将结构与环境土体建立模拟的模型,从而使计算设计更加精准。 二维平面时程分析法 围绕不同地下车站结构具有的抗震性能,按照二维平面时 程分析法进行抗震设计时,通常将地下车站结构的抗震能力提 升到Ⅱ级,同时增加多种抗震保护措施,防止地下土体结构发生 变化时,能够对地下车站结构起到良好的保护作用。同时根据 地震动力时程变化特点,需要将地下车站结构出现的抗震问题
进行综合的分析,有效减少对地下车站结构受到进一步的破坏。 在目前应用二维平面时程分析法过程中,将地下车站结构进行二维平面分析,对震动产生的动力能量计算在结构边界中,从而 当土体结构发生变化时,按照结构具有的弹塑性能,对地下车站 结构外部起到保护作用。同时在进行实际计算过程中,按照简 化后的抗震设计计算方式,地震发生导致土体结构出现弹性位 移后,需要按照实际弹性位移变化,并确定地下车站结构的屈服 强度系数。
四、总结
做好城市轨道交通高架车站结构设计研究工作,具有重要的现实参考意义,可满足这类车站安全使用要求,实现对其结构的合理设置,进而完善城市轨道交通高 架车站的使用功能。因此,未来在促进城市轨道交通事业 发展的过程中,为了保持高架车站良好的应用状况及效果, 需要给予其结构设计更多的关注,且在有效的设计措施支持 下,完善这类结构设计方案,提升其在城市轨道交通高架车 站方面的潜在应用价值。与此同时,通过对高架车站结构的 科学设计,可降低其结构应用问题的发生率。
参考文献:
[1] 邓勇.城市轨道交通高架车站结构设计研究[J].现代城
市轨道交通,2012(1):26-28.
[2] 郭建鹏.城市轨道交通“桥-建组合式”高架车站结构
设计方法[J].城市轨道交通研究,2013,16(3):45-48.
[3] 许小波.铁路桥梁规范和建筑规范在城市轨道交通
高架车站结构设计中的应用[J].城市轨道交通研究,
2014,17(9):128-130.