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火车站结构设计之大跨度结构选型

2021-07-07 09:48:41 佛山市昊顺商贸有限公司 阅读

火车站因受其使用功能、场地条件等因素等影响,在站房屋面及楼面、站台雨棚及天桥均较为普遍存在大跨度结构。


1.站房候车区楼面

对于线上式火车站房,候车区楼面的跨度往往也比较大,津秦客运专线唐山火车站(以下简称唐山站)候车楼面以下柱网尺寸为21600×18000,广州新客站(以下简称广州站)候车楼面以下柱网尺寸为23250(21500)×32000(16000),京沪高铁上海虹桥站(以下简称虹桥站)候车大厅柱网尺寸为24000(21000)×21500。银川火车站(以下简称银川站)为线侧式站房,候车楼面以下柱网尺寸也达到24000(27000)×28000。候车厅楼面一般采用预应力混凝土梁板体系或钢桁架(或钢梁)+组合楼板体系。

1.1 预应力混凝土梁板体系

我院在进行广州站结构设计时比较了预应力混凝土梁板体系和钢桁架+组合楼板体系两种方案。这两种楼盖结构体系均可满足承载能力和变形的要求。混凝土楼盖结构的自重和刚度都远大于钢桁架楼盖结构, 从降低列车高速通过和行人步行激励引起的振动的角度来考虑, 是较为有利的。对于站桥合一的铁路站房, 舒适度是结构设计的所应考虑的因素之一,因此广州站候车厅楼盖选定采用预应力混凝土梁+ 混凝土板的楼盖体系作为实施方案。下图为广州站站房结构横剖面示意图。

1.2 钢桁架(或钢梁)+组合楼板体系

虹桥站高架候车厅楼面采用钢桁架大梁( 桁架高3. 5m,上弦及下弦截面高500mm,腹杆截面高400mm,均为焊接H 型钢),桁架下弦标高6.5m,为设备夹层楼面,桁架上弦标高10.0m,为候车大厅楼面。上、下弦H 型钢梁与设于其上的压型钢板-混凝土组合楼板组成组合楼盖。南京南站候车厅楼面做法与虹桥站类似,也是采用钢桁架结构,并利用桁架上下弦间的空间作为设备层。北京南站候车厅则采用钢箱梁+组合楼板体系,钢梁最大跨达到40.5m。

1.3 普通混凝土梁板体系

火车站候车楼面采用普通混凝土梁板体系相对而言比较少见,银川站二层候车厅楼面的两侧局部范围因跨度较小(轴网尺寸为7000×7000)而采用这一体系。

因火车站候车区楼面的跨度一般也比较大,且候车区对楼面舒适度有较高要求,所以一般都采用预应力混凝土梁板体系。虹桥站、北京南站因采用钢管混凝土柱,故采用钢桁架(或钢梁)+组合楼板体系。在候车区局部存在小跨的区域也可采用普通混凝土梁板体系。