【正文】 0世紀(jì)30年代首先提出了按局部變形彈性基礎(chǔ)梁理論計(jì)算的建議。第二類模型又稱為巖體力學(xué)模型。這一類計(jì)算模型主要適用于圍巖因過分變形而發(fā)生松弛和崩塌，支護(hù)結(jié)構(gòu)主動(dòng)承擔(dān)圍巖“松動(dòng)”壓力的情況。數(shù)值法目前以有限元法為主，尚有差分法、邊界積分法等。 (3)能定量給出圍巖支護(hù)系統(tǒng)在錨噴支護(hù)末期洞周收斂的概略值?！s束法收斂—約束法也稱特性曲線法，是一種采用測試數(shù)據(jù)反饋于設(shè)計(jì)的實(shí)用方法，通常以施工中隧道斷面的變形量測值為依據(jù)。(2)在各類巖體中，支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)大體是按下述原則選用的。(5)要經(jīng)得起實(shí)際的檢驗(yàn)，這種檢驗(yàn)不能只是偶然巧合，而是需要保證系統(tǒng)的一致性。對(duì)于均勻介質(zhì)中的圓形隧道，當(dāng)它處于平面軸對(duì)稱狀態(tài)時(shí)，將圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的相互作用問題抽象為支護(hù)需求曲線和支護(hù)補(bǔ)給曲線的收斂—約束關(guān)系，從而求出圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到平衡時(shí)的支護(hù)阻力 Pa 。，尺寸應(yīng)滿 足地鐵建筑限界和其他使用及施工工藝等要求并考慮施工誤差、測量誤差、結(jié)構(gòu)變形及后期沉降的影響 。由于這些用房與乘客沒有直接聯(lián)系，關(guān)系不太密切，因此，一般可布設(shè)在離乘客較遠(yuǎn)的地方。乘客使用區(qū)內(nèi)設(shè)有自動(dòng)扶梯，樓梯，自動(dòng)售、檢票設(shè)施，通風(fēng)管道及建筑裝修，因此這部分的投資所占的費(fèi)用比重較大。出入口及通道是供乘客進(jìn)、出車站的口部建筑設(shè)施。(4)“十”字形換乘：兩個(gè)車站中部相立交，在平面上構(gòu)成“十”字形組合。(2)“L”形換乘：兩個(gè)車站上下立交，車站端部相互連接，在平面上構(gòu)成“L”形組合。站廳換乘的換乘路線較長，提升高度較大，有高度損失，需設(shè)自動(dòng)扶梯，增加了用電量。這種換乘方式多用于兩個(gè)車站相交或上下重疊式的車站。側(cè)式式車站站臺(tái)面積利用率、調(diào)劑客流、站臺(tái)之間聯(lián)系等方面不及島式車站，因此，側(cè)式車站多用于客流量不大的車站及高架車站。具有島式站臺(tái)的車站稱為島式站臺(tái)車站(簡稱島式車站，下同。在選定結(jié)構(gòu)橫斷面形式時(shí)，應(yīng)考慮到結(jié)構(gòu)的合理性、經(jīng)濟(jì)性、施工技術(shù)和設(shè)備條件。(4)樞紐站：樞紐站是由此站分出另一條線路的車站。(1)中間站(即一般站)：中間站僅供乘客上、下車之用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前世界上已有40多個(gè)國家和地區(qū)127座城市都建造了地下鐵道，年客運(yùn)總量約為230億次。該階段地鐵建設(shè)速度大大超過之前的30年。我國僅有北京、上海、廣州等幾個(gè)大城市規(guī)劃建設(shè)地鐵。雖然日本的地鐵也是效仿歐洲技術(shù)建設(shè)而成的，但他們?cè)谛藿ǖ罔F的同時(shí)，著重開發(fā)主要車站及其鄰近的公眾聚集場所，這些場所能促進(jìn)地下商業(yè)中心的建設(shè)，而且與地下車站連成一片，使地鐵這一公益性基礎(chǔ)設(shè)施獲得了新的活力，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。世界第一條地下鐵道的誕生，為人口密集的大都市如何發(fā)展公共交通取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。統(tǒng)一的調(diào)度指揮，自動(dòng)化程度高，發(fā)生事故的概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他地面交通工具。與其他交通方式相比，地鐵交通的主要特點(diǎn)如下：(1)地鐵交通是大型城市基礎(chǔ)設(shè)施，為社會(huì)生產(chǎn)和生活提供基礎(chǔ)服務(wù)，具有顯著的公益性。它是采用在地下挖隧道，運(yùn)用有軌電力機(jī)車牽引的交通方式，除為方便乘客，在地面每隔一段距離建一個(gè)進(jìn)出站口外，一般不占用城市的寶貴土地和空間。參考資料推薦：（1）《地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB501572003）（2）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500102002）（3）施仲衡，張彌主編，《地下鐵道設(shè)計(jì)與施工》其他要說明的問題：指導(dǎo)教師提供：車站所在地面環(huán)境總平面圖、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件。他的想法很快得到英國政府支持，城市地鐵建設(shè)的帷幕從此拉開了。地鐵有很多其他交通工具比不上的優(yōu)點(diǎn)：(1)電力驅(qū)動(dòng)，能源使用效率高，無污染；(2)地下或者高架橋上行走，不占用地面的空間，提高了城市有限空間的利用率；(3)無堵車塞車情況發(fā)生，節(jié)約了時(shí)間，節(jié)約了能源；(4)載客容量大。(3)運(yùn)營費(fèi)用高?，F(xiàn)在紐約已發(fā)展成為世界上地鐵線路最多、里程最長的一座城市。隨后建設(shè)了天津地鐵(，現(xiàn)已拆除重建)、哈爾濱人防隧道等工程。該階段為政府通過研究制定相關(guān)政策來指導(dǎo)地鐵的規(guī)劃和建設(shè)。從上述世界地鐵建設(shè)發(fā)展概況可以看出，在20世紀(jì)50年代至90年代之間，世界范圍內(nèi)的城市地下鐵道有了迅速發(fā)展。(1)淺埋車站：車站結(jié)構(gòu)頂板位于地面以下的深度較淺。區(qū)域站兼有中間站的功能。就列車上、下行而言，終點(diǎn)站也是起點(diǎn)站(或稱始發(fā)站)，終點(diǎn)站設(shè)有可供列車全部折返的折返線和設(shè)備，也可供列車臨時(shí)停留檢修。(3)圓形斷面：圓形斷面用于深埋或盾構(gòu)法施工的車站。具有側(cè)式站臺(tái)的車站稱為側(cè)式站臺(tái)車站(簡稱側(cè)式車站，下同)。島、側(cè)混合式站臺(tái)可布置成一島一側(cè)式或一島兩側(cè)式。其寬度過小，則會(huì)造成換乘樓梯口部人流集聚，容易發(fā)生安全事故，宜留有余地。b)按車站換乘形式分類按兩個(gè)車站平面組合的形式分為五類。相交的角度不限。地鐵車站由車站主體(站臺(tái)，站廳，生產(chǎn)、生活用房)，出人口及通道，通風(fēng)道及地面通風(fēng)亭等三大部分組成。(1)乘客使用空間乘客使用空間在車站建筑組成中占有很重要的位置，它是車站中的主體部分，此部分的面積占車站總面積50％左右。它是直接或問接為列車運(yùn)行和乘客服務(wù)的，主要包括環(huán)控室、變電所、綜合控制室、防災(zāi)中心、通信機(jī)械室、信號(hào)機(jī)械室。同時(shí)還要處理好地鐵車站、出入口及通道、通風(fēng)道及地面通風(fēng)亭與城市建筑物、道路交通、地下過街道或天橋、綠地等的關(guān)系，使之相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一。3地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型概述目前采用的地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法可以歸納為以下四種設(shè)計(jì)模型：(1)以參照過去隧道工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行工程類比為主的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法；(2)以現(xiàn)場量測和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)為主的實(shí)用設(shè)計(jì)方法如收斂——約束法。(3)應(yīng)包括對(duì)圍巖應(yīng)力重分布有影響的巖石和支護(hù)材料非線性特性，而且還要能準(zhǔn)確地測定出反映這些特性的參數(shù)。經(jīng)過總結(jié)，國際隧道協(xié)會(huì)認(rèn)為，目前采用的地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法可以歸納為以下4種設(shè)計(jì)模型：以參照過去隧道工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行工程類比為主，根據(jù)以往類似工程的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，確定隧道與地下結(jié)構(gòu)的形狀、主體尺寸和襯砌厚度。(7)制定詳細(xì)周密的量測計(jì)劃。此外，尚可配合現(xiàn)場和實(shí)驗(yàn)室的巖土力學(xué)試驗(yàn)和應(yīng)力與應(yīng)變測試以及實(shí)驗(yàn)室模型試驗(yàn)等，作為設(shè)計(jì)計(jì)算的依據(jù)。數(shù)值計(jì)算法目前主要是有限單元法。它將支護(hù)結(jié)構(gòu)和圍巖分開來考慮，支護(hù)結(jié)構(gòu)是承載主體，圍巖作為荷載的來源和支護(hù)結(jié)構(gòu)的彈性支承，故又可稱為荷載結(jié)構(gòu)模型。彈性連續(xù)框架法即為進(jìn)行地面結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算時(shí)的力法與變形法。利用這個(gè)模型進(jìn)行隧道結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題，是如何確定圍巖的初始應(yīng)力場，以及表示材料非線性特性的各種參數(shù)及其變化情況。在共同變形理論方面，達(dá)維多夫于20世紀(jì)30年代末提出了按共同變形彈性地基梁理論計(jì)算整體式襯砌的方法。拱圈任意截面抗力的作用方向?yàn)閺较?，抗力圖形假設(shè)為二次拋物線。明挖法施工主要分為圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工、站內(nèi)土方開挖、車站主體結(jié)構(gòu)施作和回填上覆土和恢復(fù)管線四個(gè)部分。蓋挖逆作法具有占用場地時(shí)間短，對(duì)地面干擾小和施工安全等優(yōu)點(diǎn)；適用于車站上面有高層建筑、埋深較大的地鐵車站，如上海地鐵新閘門路站；缺點(diǎn)是施工工序復(fù)雜、交叉作業(yè)和施工條件差等。但蓋挖法施工難度加大，初期的維護(hù)結(jié)構(gòu)到了后期都沒有用處了，造成了材料的浪費(fèi)。新奧法（NATM，為New Austrian Tunneling Method的縮寫）為也是通常所說的礦山法，新奧法是當(dāng)代隧道施工設(shè)計(jì)應(yīng)用最廣泛的方法。選用淺埋暗挖法應(yīng)考慮的基本適用條件有：不允許帶水作業(yè)和要求開挖面具有一定的自立性和穩(wěn)定性，而且是淺埋地鐵車站。天安門西站的具體施工流程為：導(dǎo)洞開挖、支護(hù)－樁孔、柱孔開挖及護(hù)壁－條形基礎(chǔ)施作－樁、柱吊裝及灌注混凝土－樁、柱頂梁施作－三跨頂拱初期支護(hù)施作－花邊墻施作－三跨頂拱二次襯砌施作－站廳層施作－站臺(tái)層施作－站臺(tái)板施作－建筑裝修及設(shè)備安裝。5明挖法施工步序及車站結(jié)構(gòu)詳細(xì)介紹結(jié)合北京市的地質(zhì)條件及已經(jīng)建成的地鐵工程實(shí)例，北京六號(hào)線某站擬采用明挖法施工。如果開挖面較大、覆土較淺、周圍沿線建筑物過于靠近，為盡量防止因開挖基坑面引起臨近建筑物的沉陷，或需要盡早恢復(fù)路面交通，但又缺乏定型覆蓋結(jié)構(gòu)，可采用蓋挖逆作法施工。(1)單層明挖車站，一般適用于線路埋深較淺的車站，如線路由地下轉(zhuǎn)人地面高架或進(jìn)人地面車輛段之前的車站。 (4)三層以上明挖型式車站，這種型式的車站一般是受區(qū)問埋深影響所致。6選題目的當(dāng)前在大城市中，尤其是百萬人口而密度又大的城市，隨著城市的發(fā)展道路交通更加繁忙，地面有限的空間越來越不能適應(yīng)道路交通、建構(gòu)筑物、廣場和綠化等用地的需求，因此很多道路、管網(wǎng)和貯庫等不得不向地下發(fā)展。根據(jù)某車站所處的地形特征，選擇車站的合適位置，選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，并確定車站的平面布置，進(jìn)行車站主體結(jié)構(gòu)橫斷面設(shè)計(jì)，縱斷面設(shè)計(jì)；主體結(jié)構(gòu)各工況內(nèi)力組合計(jì)算，截面檢算，結(jié)構(gòu)配筋；施工方案設(shè)計(jì)等。4）擬定車站主體結(jié)構(gòu)尺寸，根據(jù)給定的設(shè)計(jì)地質(zhì)及參數(shù)計(jì)算水土壓力，根據(jù)地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算其它荷載和進(jìn)行荷載組合，選擇施工階段、使用階段、地震階段的基本組合，采用荷載—結(jié)構(gòu)模型，運(yùn)用彈性地基梁的理論使用Midas分析軟件對(duì)各階段分別進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，根據(jù)計(jì)算出來的最大內(nèi)力，按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行配筋計(jì)算；5)對(duì)常用的幾種施工方案進(jìn)行方案比選，進(jìn)行車站主體的詳細(xì)施工設(shè)計(jì)關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；施工階段內(nèi)力；使用階段內(nèi)力；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；MIDAS結(jié)構(gòu)計(jì)算；明挖法； 2北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）AbstractAccording to the environment and geology situation as well as the code for design of metro and the code for design of concrete structures etc, this thesis acplishes the architecture design, structure design and settlement analysis of PingAnLi subway station in BeiJing in the principle of economy, reasonability, safety and practicality.The main problems settled by this thesis are as follows: 1) the overall arrangement and the plane arrangement of the station。論文主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：車站總平面布置及平、縱斷面設(shè)計(jì)；施工階段和使用階段結(jié)構(gòu)各工況內(nèi)力計(jì)算及配筋設(shè)計(jì)；施工方案設(shè)計(jì)。 車站設(shè)計(jì)符合城市總體規(guī)劃要求，滿足地鐵交通功能的要求，最大限度地吸引乘客，滿足乘客的乘降、集散和換乘的要求。地鐵車站出入口布置盡可能與地上規(guī)劃建筑結(jié)合。(2) 站臺(tái)有效長度120m。 通道、出入口寬度不小于2500mm，凈高不小于2400mm，與自動(dòng)扶梯或樓梯相連的通道寬度，必須與其通過能力相匹配。本車站設(shè)計(jì)為地下兩層島式車站，結(jié)構(gòu)形式為兩層矩形框架，站臺(tái)寬度13m，車站頂板埋深約6m,車站地板埋深約22m。確定行車密度地鐵線路必須為全封閉形式，并采用高密度、短編組組織運(yùn)行。站臺(tái)有效長度，取120m。站臺(tái)總寬：取車站埋深車站上層覆土厚度6米，車站底板埋深約為22米。 站廳層站廳層位于地下一層，由兩部分組成，中間部分為公共區(qū)，東西兩端為設(shè)備管理用房區(qū)，公共區(qū)由欄桿及進(jìn)出站閘機(jī)分隔成兩部分，中部為付費(fèi)區(qū)，設(shè)有站臺(tái)層通往站廳層的兩部自動(dòng)扶梯和2部樓梯；付費(fèi)區(qū)外側(cè)為“U”型的非付費(fèi)區(qū)，非付費(fèi)區(qū)兼做過街功能。 出入口及通道(1) 出入口及通道寬度計(jì)算通道總寬度：1m寬通道雙向混行每小時(shí)通過人數(shù)為4000人，出入口總寬度：1m寬通道雙向混行每小時(shí)通過人數(shù)為3200人，(2) 出入口及通道寬度確定出入口及通道的數(shù)量由車站規(guī)模、站位選擇、城市規(guī)劃、地形地貌、環(huán)境條件及預(yù)測遠(yuǎn)期高峰小時(shí)客流量等因素綜合確定，綜合考慮福民站的實(shí)際情況，本車站設(shè)置4個(gè)出入口，3個(gè)換乘通道，5個(gè)疏散口。 防災(zāi)疏散時(shí)的樓梯寬度計(jì)算車站站出入口、樓梯和通道的通過能力，應(yīng)滿足火災(zāi)狀態(tài)下，6分鐘將一列車人和站臺(tái)候車人員、車站工作人員疏散至安全地點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，以站臺(tái)站廳樓、扶梯為疏散控制點(diǎn)。 售檢票設(shè)施售票根據(jù)經(jīng)濟(jì)條件和車站實(shí)際情況，售票方式采用自動(dòng)售票機(jī)售票。Q2—站臺(tái)上候車乘客和站臺(tái)上工作人員，高峰小時(shí)進(jìn)站客流量為25350 人/小時(shí)，站臺(tái)層工作人員數(shù)為10，Q2=25350/40+10=644人。 風(fēng)亭、風(fēng)道與冷卻塔在車站兩端各設(shè)一個(gè)風(fēng)道及風(fēng)亭，按照系統(tǒng)的統(tǒng)一布置要求進(jìn)行設(shè)置，風(fēng)亭及冷卻塔于周圍建筑物的間距均滿足防火要求。 站臺(tái)層 站臺(tái)層位于地下二層，有效站臺(tái)長度為120m。 車站布置內(nèi)容、規(guī)模指標(biāo)及車站技術(shù)參數(shù)統(tǒng)計(jì)車站兩側(cè)端頭廳根據(jù)功能共劃分成三個(gè)區(qū)：中間為公共區(qū)，兩端為設(shè)備與管理區(qū)。車站站臺(tái)寬度車站站臺(tái)寬度由遠(yuǎn)期預(yù)測客流量、列車編組長度、結(jié)構(gòu)橫斷面形式、站臺(tái)型式、樓梯及自動(dòng)扶梯位置和車站所處位置等因素確定。本車站客流量較大，故采用40對(duì)列車。為了有利于便捷的吸納周邊的客流，體現(xiàn)地鐵設(shè)計(jì)“以人為本”的原則，車站共設(shè)4個(gè)出入口。 抗震設(shè)計(jì)等級(jí)、人防設(shè)計(jì)等級(jí)本車站結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為二級(jí)，抗震滿足車站8度抗震設(shè)防烈度要求；人防等級(jí)為五級(jí)，滿足人防設(shè)計(jì)要求。(4) 有效裝修面層厚度100mm。1 車站設(shè)計(jì)充分考慮防災(zāi)的相關(guān)措施，在災(zāi)害條件下保證人員的安全疏散。車站的規(guī)模及通過能力按遠(yuǎn)期超高峰小時(shí)設(shè)計(jì)客流量確定，遠(yuǎn)期超高峰設(shè)計(jì)小時(shí)客流量為該站預(yù)測遠(yuǎn)期高峰小時(shí)客流量（或客流控制時(shí)期的高峰小時(shí)客流量）～。建筑設(shè)計(jì)中以“適用、經(jīng)濟(jì)、美觀、環(huán)?！弊鳛樵O(shè)計(jì)原則。 3) the schematic design of the construction.The main thought of the design can be concluded as follows: 1) the plane form and the scale of t