地铁车站结构设计
➢ 连续梁的特点:当跨度较大时,多采用连续梁桥,它能降低 材料用量,减少伸缩缝数量,改善行车条件,提高桥梁的可 靠性和耐久性,但它的设计和施工比较复杂,对支座的不均 匀沉降较敏感。
❖横断面设计
4.3.1.3横断面 设计
➢ 横断面布置及桥面宽度:根据高架桥的限界及设备安装位 置而定。
➢ 桥梁横断面形式:从受力、经济和施工等因素综合考虑, 桥梁横断面形式分为①预应力混凝土箱梁(单室双箱梁、单 室单箱梁、双室单箱梁);②预应力混凝土板梁(空心板梁、 低高度板梁);③后张法预应力混凝土T形梁;④组合式箱 梁等型式。
4.3 轻轨结构设计 高架结构设计 高架结构计算
高架结构设计
4.3.1高架结构设计
❖设计原则 ❖高架桥立面布置 ❖横断面设计 ❖墩台与基础 ❖车站结构
4.3.1.1设计原 则
❖设计原则
➢ 符合适用、经济、安全和美观; ➢ 先进的结构形式和施工方法; ➢ 构件标准化、工厂化并采用机械化施工; ➢ 在适用、经济和安全的前提下,尽可能使桥梁具有优
图4.3.2 双室单箱梁
预应力混凝 土板梁
预应力混凝土板梁
✓ 板梁结构建筑高度小,外形简洁,结构简单,便于吊装。
✓ பைடு நூலகம்济距度为16~25m。
✓ 板梁截面主要有:空心板、低高度板和异形板。①空心 板梁每跨可由4~8片拼装而成,每片吊装重量约40~50t; ②低高度板梁采用2片拼装,相对吊装重量大;③异形板 梁在美观上占有优势,它采用单片梁形式,一般采用现 浇施工,工期长。
➢ T形墩身截面一般为:圆柱形、矩形、六角形等。
➢ T形墩与区间T形梁、箱梁、槽形梁等上部结构相结合, 则上下部结构的线过渡平顺,受力合理。
图4.3.7T形 墩
图4.3.7 T形墩
双柱墩
➢ 双柱墩:重量轻,节省工程材料,承载能力和稳定性 均较强。但美观较差,透空性不好,占地面积大。
➢ V形墩和Y形墩:重量轻,占地面积小,外表美观简洁, 桥下透空大,适用面广,具有良好的视野和轻巧造型。 但其结构构造复杂,施工较麻烦。
➢ 景观:应采用等跨等高梁,标准区间梁合理跨度为20~30m, 桥下净空应符合《城市道路设计规范》以及城市景观对桥梁 净空的要求。
➢ 桥梁体系:分为简支、连续和悬臂三种基本类型。根据轨道 特点以及整体道床和无缝线路要求,多采用简支或连续体系, 在特殊地段(跨河、谷地段)也可采用悬臂体系。
➢ 简支梁的特点:结构简单,受力明确,容易做到设计标准化、 制造工厂化,安装架设方便,施工速度快,适用于中小跨度。
✓ 区间由4片简支梁组成,经济跨度23m,吊装重量约25t。
✓ 受力上,兼具箱梁整体性好,抗扭刚度大的优点,同时 现浇连续桥面结构克服了简支梁连接缝多的缺点,使行 车条件得到改善。
✓ 施工上,组合梁预制、运输、吊装方便,架桥速度快, 对城市干扰少;缺点是桥面板需就地灌注,增加现场混 凝土施工量,且先张法只能直线预制,不适于弯梁桥。
预应力混凝土箱梁
✓ 箱型截面是目前较为先进,已被广泛采用的梁截面型式,这 种闭合薄壁截面抗扭刚度大,整体受力性能好。
✓ 其顶板和底板都具有较大面积,能够有效抵抗正负弯矩,并 满足配筋要求。
✓ 从经济上,箱梁材料用量最小。
✓ 从美观上,箱型截面外形简洁,箱底面平整,线条流畅,配 以造型简洁的圆柱墩或Y型墩,非常适合于现代化的城市桥梁。
美的造型并与周围环境相协调。
另外,还要考虑:
➢ 降低噪声、减少城市污染、消除楼房遮光和防止电磁 波干扰等措施;
➢ 防止杂散电流腐蚀措施,钢结构的防锈处理; ➢ 结构设计应预留安装设备的管道及孔洞位置。
4.3.1.2 高架桥 立面布
置
❖高架桥立面布置
➢ 内容:体系选择、桥长、分跨布置、桥下净空及梁高等。
✓ 美观上,逊色于其它方案。
图4.3.6组合 式箱梁
图4.3.6 组合式箱梁
❖墩台与基础
4.3.1.4墩台与基 础
➢ 原则:安全耐久,满足交通要求,造价低,维修养护 少,预制施工方便,工期短,与城市环境和谐,桥墩 位置和形状要尽量多透空、少占地等。
➢ 形状:T形、双柱、V形和Y形墩等。
➢ T形墩:既能减轻墩身重量,节约工程材料,减少占 地面积,又较美观。
➢ 基础形式: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),桩基础又 分钻孔灌注桩、打入桩和挖孔桩。根据地质条件,确 定合理的基础型式。
图4.3.8双柱墩
图4.3.8 双柱墩
图4.3.9V形和Y形墩
图4.3.9 V形和Y形墩
❖车站结构
4.3.1.5车站结构
➢ 高架车站结构:①钢筋混凝土框架结构;②桥梁式结 构;③框架+桥梁式结构。
➢ 预制施工方案优先。从构件标准化,便于工厂制造和机械 化施工,同一条高架线路的结构类型不宜过多,在预制和 现浇施工方案的选择上,因现浇施工模板工作量大,施工 速度慢等缺点,因而优先推荐预制施工方案。
➢ 钢梁不采用。钢梁方案由于造价高,车辆过桥时噪声大, 维修工作量大等缺点,一般不采用。
预应力混凝土箱梁
✓ 跨梁由多片预制主梁相互联结组成,吊装重 量小,构件容易修复或更换,避免了箱梁内 模的拆除困难。
✓ 简支T梁经济跨度为20~25m。
图4.3.5T形梁
图4.3.5 T形梁
组合箱梁
组合箱梁
✓ 预应力混凝土组合箱梁,是在预制厂内用先张法制造槽 形梁,架立后再在它上面现浇钢筋混凝土连续桥面板, 将槽形梁连成整体,形成组合式箱梁。
✓ 受力上,板梁的抗扭刚度小,对抵抗列车偏载不利。多 片空心板梁也可用在道岔及有配线的地段。
图4.3.3空心板梁
图4.3.3 空心板梁
图4.3.4低高度 板梁
图4.3.4 低高度板梁
预应力混凝土T型梁
预应力混凝土T型 梁
✓ T梁与箱梁同属肋梁式结构,它兼具箱梁刚 度大、材料用量省的特点,主梁采用工厂或 现场预制,可提高质量,减薄主梁尺寸,减 轻整个桥梁自重。
✓ 箱型截面分为:单室双箱梁,宜作为标准区间梁使用,适用 于景观要求高、施工能力强的城市;单室单箱及双室单箱梁, 材料用少,外形可做成流线型,造型美观,景观效果好,但 预制施工困难,此两种方案适用于现浇法施工,在大跨度桥 梁和曲线桥上使用。
图4.3.1单室 双箱梁
图4.3.1 单室双箱梁
图4.3.2双室单箱