車站是旅客上、下車的集散地, 也是列車始發和折返的場所, 是地下鐵道路網中的重要建築。
在使用方面, 車站供旅客乘降, 是旅客集中處所, 故應保證使用方便、安全、迅速進出車站。為此, 要求車站有良好的通風、照明、衛生裝置, 以提供旅客正常的清潔衛生環境。
地下鐵道車站又是一種巨集偉的建築物, 它是城市建築藝術整體的乙個有機部分, 一條線路中各站在結構或建築藝術上都應有獨特的特點。
車站設計時, 首先要確定車站在現有城市路網中的確切位置, 這涉及到城市規範和現有地面建築狀況, 地下鐵道車站不比地面建築, 一但修建要改移位置則比較困難, 因此確定車站的位置時,必須詳細調查研究, 作經濟技術比較。車站位置確定後, 進行選型, 然後根據客流及其特點確定車站規模, 平面位置,斷面結構形式等。然後進行車站構造設計, 內力計算, 配筋計算等等。
一、 工程概況：
長沙市五一廣場站設計為兩層三跨島式車站，車站全長134.6m，寬度為21.8m，上層為站廳層，下層為站台層。車站底板埋深16m，採用明挖法施工，用地下連續牆圍護。
二、設計依據：
地鐵設計規範（gb50157-2003）；
地鐵施工技術規範。
3.1 設計選用矩形框架結構。
設計為島式車站，採用兩層三跨結構。地鐵車站採用明挖法。車站其矩形框架由底板、側牆、頂板和樓板、梁、柱組合而成。頂板和樓板採用單向板，底板
按受力和功能要求，採用以縱樑和側牆為支承的梁式板結構。採用地下連續牆和鑽孔樁護壁，採用鋼管和鋼板樁作基坑的臨時支護。臨時立柱採用鋼管混凝土，柱下基礎採用樁基，樁基採用灌注樁。
3.2 車站開挖圍護結構
地鐵車站圍護結構採用0.8m厚、30m深地下連續牆，入土深度比為=0.875，其中基坑開挖深度h 為16m，入土深度d為14m 。
四、側壓力計算：
土分層及土的鑽孔柱狀圖如圖4.1：
圖4.1土分層及土的鑽孔柱狀圖（單位，m）
計算主動土壓力：
其中主動土壓力
主動土壓力係數
沙土的容重
z………………………土層的深度
c………………………土的黏聚力
各層土壓力係數：：：
：：
： 各層土壓力：
a ：b ： =0.41×13.2×6.5=35.2 kpa
0.33×13.2×6.5=28.3 kpa
c ： 0.33×(13.2×6.5 + 19.8×2.0)=41.4 kpa
0.31×(13.2×6.5 + 19.8×2.0)=38.9 kpa
d ： 0.31×(13.2×6.5 + 19.8×2.0 + 26.7×9)=113.4 kpa
×(13.2×6.5 + 19.8×2.0 + 26.7×9)=95.1 kpa
e ：×(13.2×6.5 + 19.8×2.0 + 26.7×9 + 26.5×1.2)=103.5 kpa
0.22×(13.2×6.5 + 19.8×2.0 + 26.7×9 + 26.5×1.2)=87.6 kpa
f ： 0.22×(13.
2×6.5 + 19.8×2.
0 + 26.7×9.0 + 26.
5×1.2 + 27×11.3)=154.
7 kpa
由於黏聚力c = 0 ,所以臨界深度為0 。
其主動土壓力(水土和算)分布圖如圖4.2所示：
圖4.2土壓力分布圖（單位，m）
簡化計算：
沙土層的平均直如下：
= kpa
c = 0
五、車站結構分析計算：
5.1 車站框架設計
車站站台建築設計長度為134600mm , 車站寬度21800 mm，站台層淨高4200 mm， 站廳層淨高5600 mm , 站台至軌道淨高2000 mm，頂板厚800 mm，中板厚400 mm 車站基礎厚1000 mm, 車站總高12000 mm。
車站框架設計圖如圖5.1所示：
圖5.1車站框架設計圖（單位：mm）
5.2受力分析：
① 頂板荷載計算
線荷載：
20mm厚水泥沙漿面層： 0.02×20 = 0.4 kn/㎡
800mm鋼筋混凝土板： 0.8×25 = 20 kn/㎡
20 mm厚沙漿抹灰： 0.02×17 = 0.34 kn/㎡
上部填土荷載(從地下4m開始開挖)： 4×13.2 = 52.8 kn/㎡
總荷載73.54 kn/㎡
線恆荷載設計值(取1m寬度g = 1×1.2×73.54 =88.248
地面活荷載q = 20 kn/㎡
地面活荷載設計值(取1m寬度)： q = 20×1.4 =28
總的線荷載g + q = 110.248 + 28 =110.248
②中板荷載計算
恆載：20mm厚水泥沙漿面層： 0.02×20 = 0.4 kn/㎡
400mm鋼筋混凝土板： 0.4×25 = 10 kn/㎡
20 mm厚沙漿抹灰： 0.02×17 = 0.34 kn/㎡
總荷載10.74 kn/㎡
線恆荷載設計值(取1m寬度)： g = 1.2× 10.74×1 = 13.0
樓面荷載10.0 kn/㎡
線活荷載設計值(取1m寬度)：1×1.4×10 = 14 kn/㎡
線活荷載總設計值： g + q = 27
車站橫向荷載為土壓力 , 取1m 寬度進行計算 ,受力分析如圖5.2所示：
圖5.2 車站框架受力簡圖（單位：m）
等效簡化荷載：((
等效簡化荷載受力分析如圖5.3說示：
圖5.3車站框架等效簡化後受力圖（單位：m）
六、橫向框架內力計算：
計算簡圖如圖6.1所示：
圖6.1豎向均布荷載作用下的橫向框架計算簡圖
1 第一層桿件計算
由於對稱性, 可取半結構進行計算, 計算圖如圖6.2所示：
圖6.2 站廳層半結構受力簡圖
=-483.0
注：鉸支座傳遞係數為1.0；固定端傳遞係數為0.5，滑動支座傳遞係數為-1.0，假定材料均勻，線剛度與桿件成反比，為分配係數。
由力矩分配法計算結果如圖6.3：
圖6.3 站廳層半結構計算結果
2 第二層桿件計算
同①取半結構進行分析計算如圖6.4：
圖6.4站台層半結構受力計算簡圖
計算結果如圖6.5所示:
圖6.5站台層半結構受力計算結果 （單位:）
由站廳層和站台層受力圖畫彎矩圖，豎向均布荷載作用下的橫向框架彎矩圖如圖6.6所示：
圖6.6豎向均布荷載作用下的橫向框架彎矩圖6.6 （單位:）
豎向均布荷載(土壓力等效簡化後)作用下的橫向框架計算；
同樣的取半結構計算, 計算簡圖如圖6.7所示：
計算結果如圖6.8所示:
圖6.8 橫向均布荷載作用下的橫向半框架計算結果 （單位:）
將豎向荷載和橫向荷載作用下的彎矩疊加，彎矩圖如圖6.9所示：
圖6.9豎向荷載和橫向荷載作用下的彎矩疊加的彎矩圖 （單位:）
七、車站配筋計算：
7.1 站廳層頂板配筋計算
, 取b=1000mm , (按單排布筋考慮), 由圖6.9 知：站廳層頂板的邊跨跨中彎矩, 中間跨支座彎, 中間跨跨中彎矩, 站廳層頂板配筋計算如下表7-1示：
表7-1站廳層頂板配筋計算：
圖7.1站廳層頂板配筋圖
7.2站台層中板配筋計算
b=1000mm , 由圖6.9知：中板的邊跨跨中彎矩, 中間跨支座, 中間跨跨中彎矩, 站台層中板配筋計算表如表7-2所示：
表7-2站台層中板配筋計算表
圖7.2站台層頂板配筋圖
7.3站廳層頂板次、主梁配筋計算
(1) 站廳層次梁配筋計算：
次梁截面尺寸 b×h= 600×1200mm l=7260mm
1 荷載計算
恆載由板傳來： 88.248×2.5 = 220.6 kn/m
次梁自重：2×25×0.6×(1.2-0.8)=12 kn/m
次梁抹灰： 17×0.02×(1.2-0.8) ×2= 0.027 kn/m
總恆荷載： g = 232.627kn/m
活荷載： q=28×2.5=70 kn/m
總荷載： g + q =302.7 kn/m
2 內力計算
主梁尺寸：b×h=800mm×1600
計算跨度：
邊跨中間跨由跨度差﹪ < 10﹪
故可按等跨連續梁計算。
次梁計算簡圖如圖7.3所示：
圖7.3 站廳層頂板次梁計算簡圖 (單位:mm)
連續次梁彎矩計算如下表7-3所示：
表7-3 站廳層頂板次梁彎矩計算
次梁的剪力計算如表7-4
表7-4 站廳層頂板次梁剪力計算
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