城市轨道交通高架车站外围护体系装配式设计策略研究

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随着当下城市规模不断扩大,城市轨道交通建设量逐年增加。高架线路建设周期短、造价较低,近年广泛在城市中进行建设。而高架车站在建设中占用大量地面面积,严重阻碍城市交通。随着装配式技术在轨道交通领域的推行,能够极大地提升高架车站建设效率。此外,高架车站作为城市重要景观,在采用装配式设计方法的同时,更需要满足现代化、多样化的形态设计需求。因此,研究高架车站外围护体系装配式设计策略具有重要意义。研究主要在装配式建筑标准化、模块化设计的前提下,解决高架车站建筑风貌与结构形式单一、材料选取受限、形态多样化设计矛盾的问题。通过对高架车站外围护体系设计与装配式技术的动态研究,总结高架车站外围护体系的设计要素,提出设计原则;以此为基础对国内高架车站的形态设计与装配式高架车站进行调研,总结现有高架车站外围护体系设计中的设计方法与现存问题;针对问题从建造层面与设计层面提出外围护体系装配式设计策略,指导设计实践;以实际工程项目为例,运用装配式设计方法进行设计实践研究,论证设计策略的可实施性,为高架车站装配式设计提供参考与示范。首先,研究对国内外建成高架车站的设计现状与装配式建筑技术的研究与应用现状进行了归纳总结。在理论与实践研究的基础上,确定研究目的与意义,架构高架车站装配式设计的理论基础,提出高架车站装配式设计的设计原则与实践路径,明确高架车站外围护体系装配式设计的设计要素。其次,通过实地调研与案例调研的方式,以重庆市、成都市、上海市为例,对城市轨道交通高架车站的设计特征进行收集。通过调研97个高架车站,归纳分析高架车站结构形式、外围护结构特征,总结现有高架车站外围护体系设计的不足。再次,提出轨道交通高架车站外围护体系的装配式设计策略。在理论研究与现状调研的基础上,针对装配式与多样化之间的矛盾并结合调研与国内外相关项目提出设计策略。设计策略基于建造与设计两个维度展开。在建造层面方面,提出设备管线与结构的集成化设计策略、基于建造系统的预制构件拆分设计策略、结构与连接节点的精细化设计与表现策略;在建筑设计层面,提出预制构件材质与色彩组合的应用策略、预制标准构件多样化设计与组合策略、装配式高架车站参数化设计与建造策略。最后,通过设计实践对前文总结的城市轨道交通高架车站装配式设计策略进行应用与论证,以金义东市域轨道高架站为例,采用装配式混凝土结构与装配式轻型结构两种常用的装配式结构形式,总结设计流程,为工程实践提供参考。
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