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摘要：根据高架车站的结构体系及受力介于建筑及轨道桥梁之间的特性，针对其中的“桥－建”组合结构形式，研究其在在列车动力情况下的动力响应进行分析，探索该结构形式下高架车站结构布局及各构件的合理形式。
关键词：城市轨道交通、高架车站、“桥－建”组合、动力分析。
1 引言
随着城市快速发展，轨道交通方便快捷的出行方式深受市民喜爱。由于受到造价成本、功能需求等因素影响，连接郊区与市中心的轨道交通结构多为高架车站。高架车站根据站台形式、周边环境、线路走向、建筑设计及施工等因素，结构形式有“桥－建”组合结构体系或者“桥－建”分离结构体系，这两种结构体系均各有特色。
本文以成都17号线一期的某高架车站为工程背景，研究高架车站结构在“桥－建”组合结构体系下的结构影响及受力分析，探索该结构形式下高架车站结构体系安全及经济性。
2 工程概况
该车站为路侧二层高架车站，结构采用“桥－建”组合结构体系（横向四柱三跨框架结构），轨道结构与主体结构的连接采用刚接形式，区间梁与车站主体接驳方式采用在车站主体边跨横梁设置牛腿的方案。车站总长度235.3m，总宽度22.0m，纵向设变形缝三道，分为四个结构单元。
横向柱距为7.26m+6.68m+7.26m，如下图：
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图1 高架车站横断面图
纵向四个结构单元分别为：
13m+3*12m；
11m+12m+13m+2*12m；
5*12m；
2*12m+13.1m+2*12m。
如图所示：
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图2 高架车站纵断面图
3 主要研究内容和研究方法
本高架车站结构主要涉及桩基承台、框架柱、框架梁、轨道梁及楼板，其中直接或间接承受列车活载的轨道梁、框架横梁、框架柱为主要研究对象。采用Midas civil进行空间有限元建模计算，根据《铁路桥涵混凝土结构设计规范》进行设计。整体模型包含主体结构及基础，其中站台雨棚模型中仅考虑其荷载，所有构件采用梁单元，楼板采用板单元，基础按桩基实际刚度采用弹性连接单元，其中弹性连接的3个平动及3个转动刚度取值均由m法计算得到。
3.1荷载
根据《地铁设计规范》（GB 50157-2013）、《铁路桥涵设计规范》（TB10002-2017）以及《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012），结构设计荷载按恒载、活载、附加力等分类，其中恒载按实际取用，设备荷载按实际取用，列车有关荷载、汽车撞击力等按照GB50157-2013、TB10002.1-2017的要求计算。
恒载包括自重、轨行区楼面荷载等，附加力为风荷载、地震荷载、温度荷载等。其他主要荷载为：
二期恒载：本工程高等减震轨道二期恒载为6.56t/单线延米，单根轨道梁取35kN/m；
活载：本工程采用A型车，8A编组，轴重P=85kN，8A编组，荷载图示如下图：
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动力系数为1+μ，μ按《铁路桥涵设计规范》的规定取值。
3.2选用工况
荷载按照主力、附加力分类，荷载组合按照《地铁设计规范》第10.3.1条执行，主要荷载组合如下：
工况1主力（双线有车+恒载+活载）
工况2 主力（双线有车+恒载+活载）＋附加力（偶然荷载）
3.3有限元分析
轨道梁标准跨度为12m，截面尺寸为0.6×1.3m，与横梁刚接，主要横梁截面尺寸为1.0×1.4m，框架柱截面尺寸为0.8×1.2m。结构按普通钢筋混凝土梁设计，裂缝控制0.2mm。
根据《铁路桥涵混凝土结构设计规范》规范，采用Midas civil进行空间有限元建模计算，主要受力分析情况如下。
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图3 车站主体结构模型
经计算分析，工况2为控制性工况，其计算结果如下：
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图4 控制性工况轨道梁计算
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图5 控制性工况横梁计算
图6
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控制性工况框架柱计算
4 结果分析
经过Midas civil有限元分析，各构件在工况1和工况2情况下，核算结果为：
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由以上分析结果可以发现：拟采用高架结构模型及尺寸验算，轨道梁及框架柱在列车行驶动力情况下的各应力均小于设计允许值要求，表明所采用结构形式及构件尺寸安全可靠。
可知该工程结构采用的结构形式适用于类似高架车站，具有一定参考意义。
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