地铁车站毕业设计.docx
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地铁车站毕业设计.docx
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西南交通大学
本科毕业设计(论文)
天津地铁4号线大沽北路站初步设计
2015年6月
西南交通大学本科毕业设计(论文)
院系土木工程学院专业土木工程
年级2011姓名荀智翔
题目 天津地铁4号线大沽北路站初步设计
指导教师 许炜萍
评语
指导教师 (签章)
评阅人
评语
评阅人 (签章)
成绩
答辩委员会主任 (签章)
年月日
第I页
毕业设计(论文)任务书
发题日期:
年月日完成日期:
月日
题目天津地铁4号线大沽北路站初步设计
1、本论文的目的、意义
通过本毕业设计对一个实际地铁车站的规划与设计、施工方案编制,培养土木工程专业学生对基本知识和基本技能的应用能力,为学生今后从事相关设计与施工工作奠定基础。
学生通过参与本毕业设计,了解地铁车站设计的流程,培养对资料的收集和分析、相关规范的选择和运用能力,掌握地铁车站的设计方法及施工技术、强化计算软件的使用、以及熟悉设计文本的编制全过程,另外培养理论分析与设计运算能力、解决工程问题的能力,对学生系统地掌握专业知识技能具有重要的作用。
2、学生应完成的任务
(1)车站建筑设计:
根据设计原则和技术标准比选车站的总平面布置方案(至少完成两个方案对比论证)、对车站规模进行计算、对车站建筑布局进行设计(站台层、站厅层及结构断面),并绘制车站建筑设计图纸;
(2)车站主体结构设计:
根据设计原则和技术标准拟定结构尺寸及材料、确定荷载种类并进行荷载组合及计算、确定计算模型和计算图示、采用数值计算软件对车站结构内力进行计算(标准横断面+非标准横断面,或标准横断面+纵梁)、进行主要构件的配筋计算及验算、进行车站抗震及抗浮验算,并绘制车站结构横断面(及纵梁)配筋图。
(4)车站施工组织设计:
编制总体施工方案(施工方法比选、施工阶段划分、主要施工流程)、施工场地布置及交通疏解方案、施工进度计划、主要施工技术方案、工程量统计等内容,并绘制车站施工组织设计图纸;
(5)毕业实习:
参观成都地铁在建车站施工现场、已运营车站,结合毕业设计的内容撰写毕业实习报告;
(6)外文翻译及绘图:
完成字数不少于1万外文字符的专业文献翻译,并附上翻译资料原文;图纸不少于两张0号设计图的工作量,其中手绘图纸图量不少于一张2号设计图。
3、论文各部分内容及时间分配:
(共13周)
第一部分 学习毕业设计任务书、进行准备工作(1周)
第二部分 车站建筑设计 (4周)
第三部分 车站主体结构设计(4周)
第四部分 车站施工组织设计(2周)
第五部分 文整及初稿打印(1周)
评阅及答辩 交老师评阅并修改提交答辩 (1周)
备注
外文翻译、毕业实习报告、手绘图纸应在中期检查之前完成。
指导教师:
年月日
审批人:
年月日
摘要
社会的发展,人口的城市化愈发严重,这就使得大中型城市交通越发拥挤。
为了解决城市交通瘫痪现象,也为了城市的绿色健康发展,地铁是当之无愧的选择。
作为二十一世纪的主要交通方式之一,地铁拥有节省土地、减少噪音、节约能源、减少污染等优点。
我主要进行了天津市4号线工程的中间站——大沽北路站的初步设计。
大沽北路为城市主要交通干路,现状交通流量较大,承德道为城市辅路,现状交通流量小。
为缓解交通压力,设置大沽北路站位于大沽北路及承德道交口,车站周边主要为市商业委员会、市和平区四平道小学、和平区第十八幼儿园、和公交1路汽车站等用地。
车站有效站台中心里程为CK26+101.837。
设计的主要内容为“建筑设计”、“主体结构设计”、“施工组织设计”。
本次设计主要步骤如下:
1.查阅与整理相关资料,熟悉设计内容与基本规范要求;
2.根据所得资料中的客流量进行车站建筑设计,主要是车站规模,站厅站台以及各种设备设计,然后绘制相关图纸;
3.分析地质资料,根据横断面示意图进行荷载计算,然后由荷载图进行ANSYS内力分析,得出主体结构危险截面内力;
4.配筋计算与抗浮验算,绘制配筋图;
5.车站施工组织设计;
6.整理论文与相关图纸。
关键词:
地铁车站;建筑设计;主体结构设计;Abstract
Withthedevelopmentofsociety,theurbanizationofthepopulationbecomesworse,whichmakesthetrafficoflargeandmediumcitiesmorecrowded.Inordertosolvethephenomenonofurbantrafficparalysis,butalsoforthecity'sgreenandhealthydevelopment,thesubwayisadeservedchoice.Asoneofthemaintransportationmodesintwenty-firstCentury,Metrohastheadvantagesofsavingland,reducingnoise,savingenergy,reducingpollutionetc.
ImainlycarriedoutthepreliminarydesignofthemiddlestationoftheNo.4lineofTianjinCity,Dagunorthroadstation.DaguRoadisthecity'smaintraffictrunk,whoseTrafficSituationislarger.Chengderoadisaancillaryroad,whoseTrafficflowissmaller.Toeasethetrafficpressure,DaguRoadstationislocatedintheDaguroadandChengderoadjunction.,surroundingthestationmainlyCityBusinessCouncil,HepingDistrict,SipingRoadPrimarySchool,HepingDistricteighteenthkindergarten,andbus1roadbusstation.TheeffectiveplatformcentermileageofthestationisCK26+101.837.Themainthreecontentofthedesignare"architecturaldesign","mainstructuredesign",and"constructionorganizationdesign".
Themainstepsofthisdesignareasfollows:
1.Consultandsortrelatedmaterialsandbefamiliarwiththedesigncontentandbasicspecificationrequirements;
2.Accordingtoinformationobtained,makethestationbuildingsdesignwhichmainlyincludethesizeofthestation,thestationhallplatformandavarietyofequipmentdesign,andthendrawtherelevantdrawings;
3.Analyzethegeologicaldata,conductloadcalculationbasedoncross-sectionalschematicviewandthenanalyzetheinternalforcebyANSYS,drawtheinternalforcesofthemainstructureofthedangeroussection;
4.Reinforcementcalculationandanti-floatchecking,drawreinforcementchart;
5.Stationconstructiondesign;
6.Neatenpapersandrelateddrawings.
Keyword:
Subwaystation;architecturaldesign;themainstructuredesign
目录
第1章绪论 1
1.1地下铁道发展 1
1.2本次设计的主要内容 2
1.3工程概况 2
1.3.1站址环境 2
1.3.2地面道路及交通状况 4
1.3.3邻近建筑物情况 4
1.3.4地下管线情况 5
第2章车站建筑设计 7
2.1建筑设计概述 7
2.1.1设计范围 7
2.1.2设计原则 7
2.2车站规模计算 8
2.2.1车站预测客流量 8
2.2.2站台有效长度计算 9
2.2.3楼梯与自动扶梯宽度计算与验算 9
2.2.4站台宽度计算 11
2.2.5售检票设施数量计算 12
2.2.6出入口通道宽度及楼梯计算 13
第3章车站主体结构设计 14
3.1车站结构尺寸及材料 14
3.2荷载及组合 14
3.2.1荷载种类及组合 15
3.3主体结构标准断面荷载计算 17
3.4车站纵梁荷载计算 20
3.5车站标准断面内力计算 23
3.5.1计算模型:
23
3.5.2采用荷载标准组合时车站标准断面墙板柱ANSYS计算结果 24
3.5.3采用荷载标准组合时车站标准断面墙板柱ANSYS计算结果 26
3.5.4结构标准断面内力表 28
3.6车站纵梁内力计算 30
3.6.1采用荷载基本组合时车站纵梁ANSYS计算结果:
30
3.6.2采用荷载标准组合时车站纵梁ANSYS计算结果 35
3.6.3纵梁内力表 39
3.6.4板的配筋计算 40
3.6.5侧墙配筋计算 44
3.6.6板和侧墙的最终配筋表 47
3.6.7中柱配筋计算 53
3.6.8车站纵梁配筋及裂缝验算 54
3.6.9车站纵梁配筋及裂缝验算表 56
3.7结构抗浮验算 58
第4章车站施工组织设计 60
4.1主要施工步骤 60
4.2施工场地布置及交通疏解方案 60
4.3基坑降水 61
4.4施工主要进度指标及工作安排 62
4.5地下管线防护和迁移 62
4.6工程量统计 63
结束语 66
致谢 67
参考文献 67
附录A 68
毕业实习报告 68
第72页
第1章绪论
1.1地下铁道发展
1.初步发展阶段(1863—1924),这是地铁开始阶段,欧美国家部分城市轨道交通得到迅速发展,其间有13个城市建成了地铁,另有一些城市建立了有轨电车。
到二十世纪二十年代,美国、日本、印度和中国开始的有轨电车的建设。
只不过由于技术的限制,当时的有轨电车行驶速度低下,噪声和污染也是比较严重,然后它仍然是最主要的交通方式。
2.停滞萎缩阶段(1924—1949),由于第二次世界大招的爆发,各国忙于战事,无心铁轨建设,城市轨道交通的发展基本停滞及萎缩。
一部分已建铁轨也在二战中摧毁或是严重受损,此阶段主要的交通方式是汽车运输。
3.再发展阶段(1949—1969),二战的结束,各国经济得到迅速的恢复与发展,另外由于汽车数量的过多,城市交通经常陷入瘫痪状态,这就刺激的地铁的再次高潮发展。
这次不仅是欧美国家,亚非国家在此期间也有17个城市新建了地铁。
4.高速发展阶段(1970至今),二十世纪末到二十一世纪初,由于世界经济的高速发展与全球化,人们物质生活需求越来越大,为了让城市的高速发展稳而有序,就必须建立一个完善的大众交通线,那就是“地铁”。
地铁在城市化发展中的作用已经世界发达国家的证明,它们至关重要。
俄罗斯首都莫斯科拥有世界上最为豪华的地铁“地下宫殿”,天然的料石以及欧洲传统特色的灯饰,它简直就是一座艺术的博物馆。
美国纽约拥有世界上最长运行线的地铁,全长432.4km,37条线路,多达498个地铁车站,不过由于其发展较为悠久,设施较为陈旧。
法国地铁是世界上最为方便和最为先进的地铁,各个主要车站出入口均设置有电脑显示,相关线路换乘一目了然,而且整个过程基本全部计算机化,而且能耗也是相当的低。
我国自1965年7月正式开始在北京修建第一条地铁线路,地铁已经逐步走向全部各大城市,如:
上海、武汉、广州、香港、成都、南京、天津、南昌等。
地铁网的建立与完善,使得我国的经济以及人民的生活水平得到了日新月异的发展。
1.2本次设计的主要内容
本次设计为大沽北路站地铁车站的设计,建筑设计包括基本计算,如:
预测客流、车站有效长度、楼梯与自动扶梯的计算、疏散时间的计算、站台宽度的计算、售检票设施计算、出入口及通道设计计算等,图纸绘制,如:
站厅、站台、纵剖面、横剖面、总平面布置图等。
结构设计包括工程概况,荷载计算,荷载简图,受力分析,内力计算,ANSYS使用,标准断面配筋计算以及最后的配筋图。
施工组织设计包括施工组织方案的选择,施工中相关机械的需求及使用,施工中人员的安排,施工中安全措施的准备,工程量的统计及施工监测等。
1.3工程概况
1.3.1站址环境
大沽北路站位于大沽北路及承德道交口,沿大沽北路东西向路中心设站,车站周边主要为市商业委员会、市和平区四平道小学、和平区第十八幼儿园、和公交1路汽车站等用地。
详见图1.3.1-1。
图.1-1大沽北路站周边规划图
本站中心里程右CK26+101.837,为地下二层14m岛式车站,地下一层为站台层,地下二层为站厅层。
车站外包尺寸长为372.55m,宽为24.50m(内净长370.75,宽22.90m)。
表1.3.1-1大沽北路站车站起讫里程表
设计起点
有效站台起点
中心里程
有效站台终点
设计终点
全长
右CK25+990.687
右CK26+007.837
右CK26+086.837
右CK26+165.837
右CK26+363.237
372.55m
大沽北路站位于大沽北路及承德道交口,沿大沽北路东西向路中心设站,车站南侧为新华国金中心施工场地,东南侧为排水处理厂,东北侧为和平区人防办公室,北侧为和平区第十八幼儿园、市和平区四平东道小学、市商业委员会,其中主要控制性建筑为北侧为和平区第十八幼儿园和市商业委员会。
大沽北路为现状道路,现状路规划红线宽为40m,承德道规划红线为15m。
大沽北路为城市主要交通干路,现状交通流量较大,承德道为城市辅路,现状交通流量小。
北京银行天津分行东丽区园林管理所苗圃
地毯厂四平道小学
图.1-2大沽北路站周边现状图
1.3.2地面道路及交通状况
大沽北路站位于大沽北路及承德道交口,沿大沽北路东西向路中心设站,车站南侧为新华国金中心施工场地,东南侧为排水处理厂,东北侧为和平区人防办公室,北侧为和平区第十八幼儿园、市和平区四平东道小学、市商业委员会,其中主要控制性建筑为北侧为和平区第十八幼儿园和市商业委员会;另本站上区间与已运营的三号线上下交叉通行,交叉处三号线轨顶标高-15.12,盾构区间净距1.5m,受此节点控制,本站上台下厅布置。
大沽北路为现状道路,现状路规划红线宽为40m,承德道规划红线为15m。
大沽北路为城市主要交通干路,现状交通流量较大,承德道为城市辅路,现状交通流量小。
1.3.3邻近建筑物情况
新华国金中心建筑紧邻大沽北路,有地下三层结构,规划红线距车站最近处约2.3m;据现有调查资料新华地下围护结构外轮廓距规划红线1.3m,(见附图一);2号风道紧邻和平第十八幼儿园;B号出入口占用市商业委员会部分用地,车站大里程段北侧有一6层建筑距车站最近处约6.5m,基础形式不详(见图.1-3)。
图.1-3
图.1-4
1.3.4地下管线情况
车站站位处管线繁多,沿车站站位方向大沽北路上不同埋深下有雨水、污水、中水、供电、燃气、电信、供电等多种管线。
横跨出入口及风道位置热水管埋深较浅。
车站施工前需将诸多管线仔细核对,原则施工时临时保护或改移,后期恢复的原则。
受邻近建筑限制,车站主体南侧用地较为紧张故一期主体施工时先将管线改移到车站北侧,对沿大沽路方向地面以下埋深较深的3.1米、3.6米车站范围内的直径1000mm的雨污合流管,施工前需做永久改移到车站北侧,对其它的供电、电信、输配水管、天然气、路灯套管等施工中暂时予以改移,站后恢复。
主要控制管线见附图三。
对营口道位置二期施工的主体,为解决营口道处管线改移困难,车站采用局部盖挖,将主体顶板施工好立即恢复管线,余下管线中埋深较深的雨水管(直径800mm埋深4.73米)永久改移到车站南侧,余下待二期主体全部完成后再做恢复。
图.1-5
第2章车站建筑设计
2.1建筑设计概述
2.1.1设计范围
大沽北路站设计起点里程为右CK25+990.687(结构外轮廓),终点里程为右CK26+363.237(结构外轮廓)之间的车站总平面设计;平面设计,站厅层、站台层公共区布置,设备管理用房布置;车站出入口、出入口通道、风亭、风道的设计等。
其中车站与区间分界里程小里程端为右CK25+991.587(结构内轮廓),大里程端为右CK26+362.337(结构内轮廓)。
2.1.2设计原则
(1)必须认真贯彻落实天津地铁建设“安全、可靠、经济、适用”的基本指导思想,保护环境的同时做到最大程度的节约能源;
(2)进行地铁车站设计时,
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