文 献 综 述

1.1 选题意义

目前，我国城市公共交通系统中，公共汽车、电车占主体，承担了城市80%以上的客运量。从一些城市的发展情况来看，有些城市的轨道交通筹建速度在明显加快，但是由于投资巨大，总的来说尚处于起步阶段，发展缓慢，城市要形成以大众运量轨道交通为主的综合运输体系，还需要一个相当长的过程。就我国目前的经济情况来看，大城市的交通客运量还是以地面常规公共交通为主要运输方式。从20世纪80年代开始，我国的经济一直持续高速增长，而城市公共交通的建设和发展一直滞后于社会经济和居民生活的需要。为此，我国政府制定了一系列政策，明确了以公共交通为主的城市交通发展战略。但由于财政体制、经营机制、管理水平以及道路通行条件等诸多因素的限制，城市公共交通的发展现状不尽如人意。发达国家在经历类似情况后开始把目光转向地铁、轻轨等大容量快速轨道交通。目前美国城市轨道交通客运量占总客运量的31%，加拿大占38%，快速轨道交通已成为不容忽视的交通工具。地铁容量大、速度快，与其他车辆无交叉干扰，能最大限度地缓解交通需求紧张。但地铁运行在地下隧道，所以造价极高，目前，国内一条地铁线路造价已高达几十亿元，个别的甚至突破百亿元，在我国目前资金严重短缺的情况下，过高的造价限制了地铁的发展。为此，我国大城市应修建一种容量大，速度快，造价又低的交通系统，这就是地铁运输。

地铁主要是由线路、列车、车站等组成的交通体系，此外还有供电、通信、信号、通风、照明、排水等系统。地铁线路由路基与轨道构成，轨道与铁路轨道基本相同，它一般采取较重型的钢轨，地铁列车均采用由电力动车组成的动车组。地铁车站是列车到发和乘客集散的场所，一般建在客流量较大的集散地。地铁车站按站台形式可以分为三类：① 岛式站台，又名中置式站台、中央站台，是铁路站台的一种型态，为路轨在两旁，站台被夹在中间的设计。相较于侧式站台，岛式站台拥有以下之优点：站台总宽度较侧式站台为小；与站台相关之设备（例如升降机、电动扶梯等等）只需购置一组，可降低投资及营运成本；较易于监控；可以衍生出同站台平行转乘的设计，而大幅节省通勤时换车旅客的转乘时间和徒步距离、提升系统运作的效率；旅客若搭错路线或方向较易于换线返回。但岛式站台的一大缺点就是站台面积受到限制，因而造成了旅客动线复杂及扩建不易的问题。首尔地铁一号线就有不少车站需面对这种问题。② 侧式站台，又称岸式站台，常成对使用而又称为#8220;相对式站台#8221;或#8220;对向式站台#8221;，是指轨道在中央，而站台就在左右两侧的设计，是最常见的站台型式之一。侧式站台，广泛的定义即车站只有一面有轨道，故亦包括只有一个站台与一个轨道的情况。侧式站台的一大特色，就是站台被轨道分隔，因此产生了乘客必须要利用行人天桥或地下道才能往来两站台之缺点。但相较于岛式站台，侧式站台拥有面积不受轨道限制的优点，因此只要周边环境许可的话，站台无需更动现有轨道就可扩建。香港铁路东铁线的上水站以及港岛线的杏花邨站就是这样把站台面积扩充，以便承受落马洲支线通车后以及柴湾站所带来的额外转乘人潮。正因为侧式站台的优点在此，因此侧式站台多用于地面或高架车站，但也有少数地下车站也使用侧式站台设计。③ 混合式车站，一个车站内既有岛式站台，又有侧式站台，它们之间用天桥或地道相连，仅为多线车站所使用。

地铁车站作为城市轨道交通枢纽站点、地面客流的集散点，联系着地面和地下的客运功能，其安全稳定是最为重要的。同时，地铁车站造价相对较高，因此，如何做好经济上的合理和结构上的安全可靠是非常重要的。

1.2 地铁车站结构设计理论

1. 横断面计算法：沿车站纵向截取单位长度的横断面结构，将墙、板假设成单位长度的梁单元，将框架柱按刚度或面积换算成单位长度的厚度，底板与地基间采用弹性假定，用竖向基床系数与底板单元长度的积作为地基弹簧刚度，用荷载结构模型按有限元法进行内力计算，根据不同的荷载组合得到结构的内力包络图。对于纵梁，则是根据通常的板梁柱传力方式，由板传给梁（或根据断面计算得到的单位长度支撑点的支点反力反算梁的荷载），形成梁的荷载，柱作为梁的支点，根据多跨连续梁结构进行梁的内力计算。此种方法是目前最通用的方法。

2. 空间梁系计算方法：取空间结构，将板、墙划分成较密的网格，用密集的梁单元代替这些板和墙，并与实际的梁、柱结构组成梁单元体系，荷载作用于节点上，用有限元法对整体结构体系进行内力计算分析。

3. 空间板系计算法：按照空间体系将结构进行网格划分，将板、墙、梁、柱按照各自的结构尺寸，采用４节点或８节点等参元划分成板单元，用有限元法进行结构内力分析计算。

4. 空间梁板系计算法：按照空间体系将结构进行网格划分，将板、墙按照各自的厚度，采用4节点或8节点等参元划分成板单元，而梁柱依然采用梁单元框架体系，用混合元结构进行结构内力计算分析。