“站桥合一”地铁高架站是近年来迅速发展的新型结构体系,由于涉及建筑结构和桥梁结构两个专业,目前国内外对这种结构的设计方法、破坏模式、震害机理的分析研究尚处于初步阶段,随着轨道交通工程实例日益增加,对“站桥合一”地铁高架站受力行为研究也迫在眉睫。本文以西安市拟建的西安地铁5号线三殿村站工程为背景,对“站桥合一”地铁高架站静力和地震响应进行了如下分析:(1)对比分析了建筑结构和桥梁结构在设计基准期、设计荷载、荷载作用组合、设计分析方法、混凝土构件裂缝计算、混凝土构件变形计算、地震加速度反应谱等方面的差异,总结了该结构合理工程设计的方法。得出“站桥合一”地铁高架车站结构轨道梁及其支承结构的设计及构造要求应与区间桥梁相同,其他结构构件的设计、构造要求应按建筑结构设计规范规定执行;横向三柱及以上“站桥合一”车站结构的抗震设计应按现行国家建筑结构抗震相关设计规范进行抗震设计。(2)通过有限元软件MIDAS/CIVIL建立三维有限元模型进行轨道梁的受力分析,参照国际铁路联盟(International Union of Railways,UIC)对于铁路连续桥梁加载方式的规定和我国《铁路桥涵设计规范》(TB10002-2017)列车静活载加载方式的规定,对该结构的轨道梁进行了受力分析。结果表明:两种加载方式下轨道梁的跨中位移、跨中弯矩、支座处负弯矩的差别在3%以内,考虑到UIC的加载方式操作简单且计算的结果安全,建议同类结构可以参照此方式进行加载。(3)分别建立考虑桩与土相互作用的有限元模型和基于刚性地基假定的有限元模型,对该地铁站结构的进行模态分析。结果表明:考虑桩与土相互作用影响的结构周期增大,结构柔度增加,其前6阶振型形状与基于刚性地基假定的模型相同;施加列车荷载使结构周期增大,增大比例在1%以内,列车荷载对结构周期影响很小。在多遇地震反应谱受力分析时用MIDAS/GEN建立考虑桩与土相互作用的有限元模型和基于刚性地基假定的有限元模型。结果表明:考虑桩与土相互作用的结构最大楼层位移变大,基底剪力变小;多遇地震响应分析时基于刚性地基假定的设计方法偏保守。列车荷载对支撑轨道梁柱的受力影响较大,对其他柱受力影响很小,但为了更符合工程实际,建议同类结构地震响应分析时考虑列车荷载的作用。(4)对罕遇地震作用下该结构的受力情况进行分析。得出地震波作用下结构塑性铰的发展情况,并分析该结构在罕遇地震下的破坏模式。然后分别计算考虑桩与土相互作用和基于刚性地基假定的结构地震响应。结果表明,罕遇地震作用下结构考虑桩与土相互作用时的基底剪力、位移比采用刚性地基假定时的大,本结构X向刚度比Y向刚度大,在考虑桩与土相互作用时X、Y向的剪力和位移增大,且Y向增大更明显,最大增大达2倍以上,所以实际工程结构计算应考虑地基柔性效应,否则对部分构件的抗震能力水平评估将产生误差。