軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究

趙陽

（南京信息工程大學(xué)濱江學(xué)院軌道交通學(xué)院，江蘇 無錫214105）

新時代面對的交通壓力比傳統(tǒng)的車馬時代要大得多，軌道交通隨處可見。由于地震問題會影響軌道交通的正常運行，因此軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計已經(jīng)成為眾多城市管理者需要研究解決的重難點問題。為了減少地震帶來的各種問題，提高軌道交通獨柱高架車站抗震的能力，針對關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行研究，保障軌道交通運行的穩(wěn)定性勢在必行。

1 軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計現(xiàn)狀分析

高架車站的結(jié)構(gòu)相對來說比較復(fù)雜，組成包括橋梁結(jié)構(gòu)、車站房屋、建筑裝飾、出人口通道及人行天橋等[1]。傳統(tǒng)的軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計由于受僵化思維模式的影響，缺乏現(xiàn)代化設(shè)計思維和設(shè)計理念，沒有將軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計充分考慮在工程設(shè)計之中，導(dǎo)致人們的生產(chǎn)生活可能會受到影響，對人們生命財產(chǎn)的安全保障也存在很大的隱患。為了保證地震來臨時人們的生命安全，中國開始重視軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計，并制定了相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格要求軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計必須滿足國家規(guī)范及相關(guān)要求，同時鼓勵企業(yè)加大對軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計人才的培養(yǎng)和關(guān)鍵性技術(shù)研究資源投入，大力推動中國軌道交通事業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。

中國是一個有著五千年文明的大國，但是在現(xiàn)代化軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計上還存在很多不足，相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)還不夠完善，人們的生命安全保障依然存在很大的隱患。部分企業(yè)在開展軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計時缺乏實踐經(jīng)驗，導(dǎo)致軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計不滿足要求；部分設(shè)計人員缺乏專業(yè)的軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計知識，現(xiàn)場的實際設(shè)計經(jīng)驗不足，導(dǎo)致軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計可能存在缺陷，抗震能力未能達(dá)到國家的標(biāo)準(zhǔn)，不能安全有效地保障人們的生命安全。針對關(guān)鍵性技術(shù)，需要深入軌道交通獨柱高架車站建設(shè)現(xiàn)場，滿足抗震建設(shè)的需求，為軌道交通獨柱高架車站的可靠運行提供重要的保障。

2 影響軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計的重要因素

2.1 不滿足“強柱弱梁，強剪弱彎”內(nèi)力設(shè)計原則

對軌道交通獨柱高架車站進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震驗算時，需要按地震作用效應(yīng)與其他荷載效應(yīng)的基本組合進(jìn)行構(gòu)件截面抗震驗算，然而部分設(shè)計人員沒有遵循“強柱弱梁，強剪弱彎”內(nèi)力設(shè)計原則，沒有對梁、柱、墻的設(shè)計內(nèi)力按“強柱弱梁、強剪弱彎”的原則進(jìn)行調(diào)整[2]，導(dǎo)致整體的抗震設(shè)計難以滿足防震的功能。

2.2 忽視調(diào)整中柱軸力設(shè)計值

從日本阪神地震的經(jīng)驗來看，淺埋式地下結(jié)構(gòu)在豎向地震作用下震害較為明顯，且以中柱破壞最為嚴(yán)重，因此軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計應(yīng)考慮豎向地震作用的影響。避免出現(xiàn)忽視中柱軸力設(shè)計值調(diào)整的現(xiàn)象，導(dǎo)致抗震的效果不完全滿足標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 抗震計算結(jié)果與驗算不準(zhǔn)確

軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計需要根據(jù)實際的地震發(fā)生情況，結(jié)合地質(zhì)、氣候等因素做抗震計算，確?？拐鹪O(shè)計滿足荷載的要求，達(dá)到抗震的設(shè)計要求。

2.4 設(shè)計管理機制不健全、不規(guī)范

軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計是一項十分復(fù)雜且重要的工作任務(wù)，需要充分考慮現(xiàn)場環(huán)境以及人們生產(chǎn)生活的實際需求，但是很多建筑單位的設(shè)計管理機制不健全、不規(guī)范，缺乏完善的軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計管理機制，設(shè)計人員的設(shè)計成果不能完全發(fā)揮價值，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)也未合理管控，最終導(dǎo)致軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計的水平難以滿足設(shè)計的要求。

2.5 部分設(shè)計人員技術(shù)水平有待提高

很多軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計人員不具備專業(yè)的技術(shù)知識和技能水平，僅僅只是通過邊學(xué)邊摸索的方式，設(shè)計水平還有待提高。部分設(shè)計人員缺乏健康證明和專業(yè)機構(gòu)認(rèn)定的技術(shù)資質(zhì)，未經(jīng)嚴(yán)格的審查就讓其參與軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計，導(dǎo)致軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計的安全設(shè)計方面存在重大隱患，部分企業(yè)極少組織設(shè)計人員開展專業(yè)的知識培訓(xùn)和技能培訓(xùn)，導(dǎo)致軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計的質(zhì)量難以得到有效保證，設(shè)計的科學(xué)性、規(guī)范性有待加強。

2.6 抗震設(shè)計涵蓋的范圍廣，管理難度大

軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計不同于普通的建筑設(shè)計，需要充分考慮其地震發(fā)生的保障功能，科學(xué)規(guī)劃設(shè)計，合理布局建造，保證軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計切實取得成效，通過嚴(yán)格管控材料的質(zhì)量保證軌道交通的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，具備良好的抗震能力[3]。

2.7 抗震設(shè)計涉及的細(xì)節(jié)節(jié)點多

軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計需要充分考慮廁所、密閉通道軌道的設(shè)計，要根據(jù)軌道交通獨柱高架車站設(shè)計規(guī)范和圖集要求進(jìn)行施工建造，設(shè)計過程涵蓋的環(huán)節(jié)眾多，設(shè)計起來難度巨大，部分設(shè)計人員缺乏對抗震設(shè)計的敬畏之心，設(shè)計時未嚴(yán)格遵照國家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)計方案進(jìn)行科學(xué)論證，容易發(fā)生安全事故，尤其是面對地震的情況不能及時做好保障工作，嚴(yán)重影響軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計的進(jìn)度。

3 提升軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計的有效方法

3.1 遵循“強柱弱梁，強剪弱彎”內(nèi)力設(shè)計原則

通過中柱軸力設(shè)計值調(diào)整提升抗震能力需要按地震作用效應(yīng)與其他荷載效應(yīng)的基本組合進(jìn)行構(gòu)件截面抗震驗算，嚴(yán)格遵循“強柱弱梁，強剪弱彎”內(nèi)力設(shè)計原則，及時對梁、柱、墻的設(shè)計內(nèi)力按“強柱弱梁、強剪弱彎”的原則進(jìn)行調(diào)整。

3.2 通過中柱軸力設(shè)計值調(diào)整提升抗震能力

一般來說，軌道交通獨柱高架車站在豎向地震作用下震害較為明顯，且以中柱破壞最為嚴(yán)重，因此軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計應(yīng)考慮豎向地震作用的影響，通過中柱軸力設(shè)計值調(diào)整提升抗震能力[4]。

3.3 選擇合適的抗震計算方法

抗震設(shè)計中地震效應(yīng)的計算方法有地震系數(shù)法、反應(yīng)位移法、彈性時程方法、非線性時程方法等。選擇合適的抗震計算方法，針對土質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的勘察測量，建立科學(xué)的模型分析地震發(fā)生的情況，確保軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計的實用性。

3.4 打造科學(xué)有效的抗震計算方法體系

制訂科學(xué)的軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計方案，完善優(yōu)化軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計流程，打造科學(xué)有效的軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計體系，保證設(shè)計人員各司其職，認(rèn)真完成自身的設(shè)計任務(wù)，設(shè)計出來的圖紙方案能滿足設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)和要求，促使軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計切實取得成效。

3.5 加大軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計人才培養(yǎng)力度

軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計需要設(shè)計者具備很強的理論能力和豐富的實踐經(jīng)驗，企業(yè)可以積極招聘專業(yè)設(shè)計人才，制訂軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計人才培養(yǎng)方案，充分調(diào)動設(shè)計人員的學(xué)習(xí)積極性，鼓勵設(shè)計人員考取軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計相關(guān)證書，加強理論知識研究，同時安排老員工作為教師傳授新員工軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計的實踐經(jīng)驗，保證員工的實踐能力和理論知識可以有效結(jié)合，最大限度地為軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計提供有效幫助。

3.6 建立軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計安全監(jiān)督體系

安全是所有工程建筑設(shè)計的重點管理內(nèi)容。相關(guān)工作者要確保軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計安全管理落到實處，具備良好的抗震能力，嚴(yán)格要求設(shè)計工作滿足國家規(guī)定的安全要求，降低軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計安全風(fēng)險，避免設(shè)計圖紙出現(xiàn)嚴(yán)重的安全隱患，不具備抗震能力，同時發(fā)揮質(zhì)量監(jiān)督的作用，牢牢地抓住關(guān)鍵性的技術(shù)，確保軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計取得實實在在的成效。

3.7 提升從業(yè)人員的的創(chuàng)新活力

城市軌道交通的建設(shè)要適應(yīng)時代發(fā)展的需要，必須持續(xù)不斷地革新創(chuàng)造，因此，軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計關(guān)鍵性技術(shù)研究也必須與時俱進(jìn)，通過創(chuàng)新性的手段促進(jìn)軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計始終取得國際領(lǐng)先地位，為了有效提高軌道交通獨柱高架車站的抗震性能，需要全面提升從業(yè)人員的創(chuàng)新創(chuàng)造意識，激發(fā)從業(yè)人員的創(chuàng)新活力，打破傳統(tǒng)的僵硬思維，科學(xué)地采用創(chuàng)新性的設(shè)計方案加強對關(guān)鍵性技術(shù)的研究分析，推動交通行業(yè)取得實際成效。

3.8 加強對抗震設(shè)計的關(guān)鍵性技術(shù)研究

軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計和荷載設(shè)計是軌道交通設(shè)計的重中之重，強度和荷載能否滿足設(shè)計要求的關(guān)鍵則取決于施工現(xiàn)場的材料質(zhì)量，對施工材料的購買采用嚴(yán)格的質(zhì)量審核管理制度，確保施工材料符合國家建筑標(biāo)準(zhǔn)，保證最終的工程強度和荷載滿足設(shè)計要求，在地震發(fā)生時具備良好的抗震效果，既能有效保障軌道交通乘客的生命安全，同時能提高抗震的效果和性能，為社會的穩(wěn)定提供堅實可靠的保障。

4 結(jié)束語

軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計作為城市交通管理者重點關(guān)注的內(nèi)容，對于保障人們的生命安全具有重要作用，利用行之有效的手段積極引進(jìn)國外先進(jìn)的建造技術(shù)，鼓勵技術(shù)人員花費時間和精力持續(xù)不斷地進(jìn)行實踐探究，充分發(fā)揮自身的聰明才智，激發(fā)自己的創(chuàng)新創(chuàng)造活力，促使軌道交通獨柱高架車站抗震設(shè)計能夠跟緊時代發(fā)展的步伐，滿足國家規(guī)定的設(shè)計建造標(biāo)準(zhǔn)，在抗震方面取得良好的效果。