快速公交系统(BRT)高架车站站厅结构设计与施工
摘要：高架车站站厅为路中架空结构，采用中等跨度钢箱梁的结构型式，造型美观，结构受力明确，对桥墩影响较小。
关键词：钢箱梁钢支座 分块拼装
Abstract: an elevated station stood hall as road in the overhead structure, the medium span of steel box girder structure, beautiful appearance, strength of structure is clear, the less influence to bridge pier.
Key Words: steel box; girder steel bearings; block assembly
1、工程概况
厦门快速公交系统（BRT）1号线起自第一码头，经厦禾路、莲前西路、县黄路、集美跨海大桥、集美大道，终于厦门火车西客站，线路全长32.59km，共设22座车站，其中17个为高架车站，设于路中或路侧。
客流通过与站厅层相连的人行天桥从路侧人行道跨越机动车道进入站厅层，再经过设在站厅层的售检票系统，通过楼梯或扶梯进入站台层搭乘BRT，同时，高架车站还兼有过街设施功能。见图1。
本工程高架车站采用“建、桥”合一的结构体系，以达到与高架区间和谐统一的目的，且有利于建筑布置。
图1车站横立面图
2、结构设计
2.1、设计条件
高架车站均位于市区繁华道路上，从景观方面考虑，车站站厅范围除桥梁的墩柱外，不宜再设其他辅助墩柱，站厅结构与站台桥梁跨度均为25米。车站站厅采用独柱式的悬臂结构，站厅下净空必须满足既有道路通车净空要求。
2.2、结构特点
从结构功能上看，站厅结构主要是作为车站枢纽平台，所承受的活荷载主要是人活载，活载强度较小，不存在冲击作用，从这方面看，站厅结构更接近于建筑结构。但从结构体系上看，站厅结构为大跨少柱的桥梁结构体系，不同于建筑结构小跨多柱的多次超静定体系，由温差或基础沉降产生的次内力仅能专递到站厅两端仅有的两根桥墩上，而这两根桥墩的线刚度远远大一般建筑结构中柱的刚度，分配到桥墩的次内力势必远远大于一般建筑结构中柱的次内力，因此站厅结构次内力与高架桥墩的相互影响是本结构设计需要解决的一个重要问题。
另外，对于车站站厅这种介于建筑与桥梁之间的结构体系，设计中同时采用建筑与桥梁两种规范来控制，两种规范间采用要求较严者。
2.3、站厅结构设计方案
2.3.1、站厅框架结构方案
站厅层结构方案采用框架钢结构，主梁、次梁分别采用矩形钢箱梁及H型钢，楼层板由压型钢板组成。横桥向主梁从桥墩横桥向的两个侧面，对称悬挑，纵桥向主梁为单跨梁。设计中考虑了纵向主梁铰接、横向悬挑主梁固接的两种连接方式。
这一结构方案的缺点为：纵向主梁铰接、横向悬挑主梁固接，两种连接方式混用，结构受力不明确；而纵桥向主梁与横向悬挑主梁固结，在站厅层荷载及温度力的作用下，墩脚会产生较大的弯矩，桥墩需采用型钢砼构件才能满足受力要求。
2.3.2. 站厅钢箱梁结构方案
站厅层采用整体钢箱梁，通过桥梁抗震球型钢支座支承在高架桥梁墩柱伸出的钢筋砼牛腿上。该结构型式与一般桥梁钢箱梁类似，特殊之处在于站厅层钢箱梁箱体宽度较大，最宽处达到24米，采用了横桥向大悬臂的结构形式，最大悬臂长度达到了9.48m。大面积的人荷载及天桥、楼扶梯荷载共同作用在仅设4个抗震球型钢支座的25米跨的钢箱梁上，这就给钢箱梁结构提出了较高的要求，除了整体强度、刚度、稳定性须满足相关规范要求外，对钢箱梁局部，特别是支座处的强度、稳定性也是值得注意的问题。
2.3.3、方案的比选与确定
框架结构方案是建筑结构中典型的梁格作法，将纵横主梁固结于高架桥墩上，提高跨越
公交brt是什么意思能力，减小结构变形，站厅结构用钢量低，站厅层的建模计算可用梁格法较好的解决。其存在的最大不足就是无法解决结构次内力对高架桥墩的影响，站厅与桥墩相互影响，结构受力复杂。而在桥墩内部埋设钢柱给施工增加较大难度，新增加的钢柱增加较多的工程量，加大了造价。
钢箱梁结构方案则是典型的桥梁设计思路，通过支座来连接梁与柱，释放次内力，明确传力路径；钢箱梁整体受力，尽可能压缩建筑高度，创造了更好的景观效果；且钢箱梁结构在桥梁设计中已有大量运用，有着丰富的经验，施工工艺也趋于成熟。但相比框架结构，站厅层钢箱梁用钢量较大，造价较高，且站厅钢箱梁的建模计算相比框架结构方案更为复杂。
考虑到钢箱梁结构方案结构方面的优势，最后确定采用接近桥梁型式的站厅整体钢箱梁的结构方案。
2.4、站厅钢箱梁结构计算
采用Midas Civil软件，以厚板单元模拟钢箱梁各钢板，以梁单元模拟高架桥主梁及桥墩，
以弹性连接模拟主梁与桥墩、钢箱梁与桥墩之间起连接作用的抗震球型钢支座，对车站结构进行整体的空间分析,使得模型能反映结构整体的协同作用，见图2。
图2站厅钢箱梁结构模型
荷载方面，除考虑车站内应有的各种设施的恒载、列车荷载、人活载和风载外，结构抗震设计方面，采用反应谱分析方法，考虑地震作用下结构纵横向的效应，反应谱函数则采用桥梁及建筑规范中较大者。而因引入了活动支座，温度力得到释放，可以不作考虑。
经计算，可直接得出站厅钢箱梁各钢板的各种应力状况、变形及自振频率，如图3，从而直接判断钢箱梁在各种荷载组合下的工作状态及控制指标，也可得出各桥墩在各种荷载组合下的内力及变形。
图3 钢箱梁应力云图
3、站厅钢箱梁结构施工注意事项
站厅钢箱梁是一个总长31.7米、总宽24米的整体结构，如此大体型结构物的运输及安装
是一个较大问题，施工单位采取的做法是：在加工厂完成整个站厅钢箱梁的制作，并完成涂装体系后，将钢箱梁切割成大小相约的四块，然后逐块运至安装场地，在临时支架的支撑上完成平面位置、标高的调整，最终拼接成一个整体的站厅钢箱梁。
4、结论
(1)、站厅钢箱梁具有结构合理、工艺成熟、施工速度快、施工质量便于控制、造形美观等优点，且对桥梁墩柱的影响较小，值得推广。
(2)、本工程站厅为大跨度大面积钢箱梁结构，在国内城市BRT建设中尚属首创，可为其他同类形工程提供一个经验借鉴。
参考文献：
中华人民共和国行业标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；
中华人民共和国行业标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；
中华人民共和国行业标准《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；
中华人民共和国行业标准《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）；
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
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