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摘 要：我国很多城市都出现了人口总量过大的情况，尤其是国内的一线城市。大量的常住人口使城市的压力增大，而且也给城市的交通带来负担。因此很多的城市开始将缓解交通压力的方式转向地铁。在对地铁设计的时候，优化设计结构，使地铁具有耐久性，而且其抗震标准要符合规范。本篇文章主要是分析了地铁结构中的设计问题。
关键词：城市；压力；地铁；结构设计；问题
地铁是新兴的交通方式，快速便捷，而且费用低，城市中的地铁建设也是环节城市压力的一种措施，兴建地铁也有助于加快城市中的交通建设。但是兴建地铁也不好说简单的工作，一个地铁项目通常要花费5年的时间才能完成，而且在地铁运营的时候也要时刻的检测。地铁能够正常的运行，对其的设计很重要。只有保证设计准确，才能提高地铁的使用效率。下面我們来分析在设计地铁结构的时候，有哪些问题。
1 地铁结构设计
地铁优点有速度快、运载能力强、污染小、空间利用率高等，因此对于城市交通有着越来越重要的地位。在大城市中地铁是解决城市交通问题的首选手段，现在北京、上海、广州、大连、深圳、武汉等城市都在大量修建地铁。但是地铁结构设计较复杂不仅跟地层环境有着很大关系还和地上建筑、地下管线、地面交通息息相关。怎样才能设计稳定性、刚度、耐久性、抗浮性、抗裂性强的地铁结构对结构设计师的要求非常高。和施工技术、设计方案息息相关。
2 设计地铁结构中的问题
2.1 计算结构
地铁的结构比较特殊，通常都是长条形，而且跨度大，其框架是箱型。因为地铁一般都是修建在地下，如果不考虑覆盖面以及基坑深度，那么在建设的时候，会影响地下管道。一般地铁的上不会有超过3m的覆盖层，而且基坑的深度在15～20m之间。因为地铁的位置特殊，地铁的下部会承受水压的荷载，而上部还有承受车辆的荷载。地铁的边墙也有一定的荷载力，因此在设计的时候，要考虑墙、梁以及板的厚度，保证其能承受较大的荷载。计算地铁的结构需要使用力学，由于地铁承受的力有很多，所以对结构的设计要合理。
2.1.1 计算横断面
这种方法是最普遍的计算方式，也是使用最多的方式，使用的广还有一个原因是因为这种方法简单，尽管荷载组合不同，这种方式也能计算出结构的内力。但是这种计算方式有一个缺点就是并没有考虑板的刚度。按照规定板的厚度与量的高度的商应该在0.2～0.5，可是很多车站的比值并不在这个范围内。如果依旧采用横断面的方式计算，纵向的弯矩会被忽视，从而在计算的时候，会使弯矩增加，甚至会使部位位置出息配筋不足。
2.1.2 空间梁系计算方法。用梁单元代替板和墙，并与实际的梁、柱结构组成梁单元体系荷载作用于节点上用有限元法对整体结构体系进行内力计算分析。
2.1.3 空间板系计算法。按照空间体系将结构进行网格划分将板、墙、梁、柱按照各自的结构尺寸，采用四节点或八节点等参元划分成板单元用有限元法进行结构内力计算。
2.1.4 空间梁板系计算法。将板、墙按照各自的厚度，采用四节点或八节点等参元划分成板单元梁柱依然采用梁单元框架体系用混合元结构进行结构内力计算分析。
2.2 地铁中的抗震结构
我国的地理位置使其经常出现地震，而且部分城市出现过级别较大的地震，很多建筑在设计的时候都增加了抗震因素，但是地铁却没有，也可以说地铁中的抗震设计不完善，国家也没有对地铁结构中的抗震制定标准。一旦出现地震，车站的混凝土会脱落，隐藏的钢筋也会暴露出来，顶板上也会出现塌陷，这严重影响了城市的交通，因此要研究抗震模式，计算出地铁的抗震性。在最初的阶段计算的方法是静力法，可是这种计算方式忽略了地震与结构之间的联系。与地铁工程的发展不符。在1941年的时候，出现了线性反应理论，直到今天，这种方法依旧被采用。通过这种计算方式，可以计算出速度。动力时程分析也是在设计地铁的抗震结构时使用的分析技术，主要是用来评估地铁的承载。这种评估方式能够反应出，在发生地震的时候，地铁的变形情况。通过这种分析也能推断出哪个部分是地铁结构中最薄弱的部分。其实在常规计算的时候，并没有使用这种计算方式，是因为在计算的工程中，地形波会影响计算。现阶段，在探讨地铁中的抗震性时，要采用原型试验的方式。有关于地铁的抗震性，到现在还没有标准，可是我们可以根据地铁的岩层以及结构特点采用措施。从而提高地铁的抗震能力，以免其结构发生变化。
2.3 结构耐久性
地铁应该保持长时间的使用，才能满足要求，以此在设计地铁结构的时候，要考虑耐久性。地铁位于地表以下，最浅的可以在几米，而最深的能达到几十米，而且深度越深，周围的二氧化碳、电流等对地铁结构的影响越大，要想保证地铁结构具有耐久性，要考虑四个因素，首先是环境，地下的环境与地上不同，温度低，湿度大，而且二氧化碳多，还有大量的地下水。其次是材料，地铁结构的材料有很多中，但是基本的是混凝土、骨料以及水泥。再次，结构，在设计地铁结构的时候，应该考虑裂缝以及沉降。最后是施工，在地铁施工的时候要保证其质量，而且在开始施工时候，就要展开相应的管理工作。在设计地铁结构的是，要重视结构中的变形，尤其是软土部分。此外还要研究混凝土性能，以及钢筋的破坏程度等，以此保证地铁结构有耐久性。
2.4 “参数法”绘图
地铁结构设计地域性较强、技术较复杂，而且行业规范和标准较少。所以在绘图过程中表达结构类型表达的方式和标准化有很大差别“参数法”绘图能根据结构尺寸和相关已知条件查到配筋、尺寸、数量等参数在图纸审核中只要对计算流程、计算思路进行审查就能达到复核目的。这种绘图方式能够减少图纸数量，还能在施工过程中迅速找到相关技术数据。
2.5 防水设计
防水材料品种不要太多，防水性能要进行论证便于维修管理。重视变形缝的防水节点构造措施。结构防水设计应做专题研究讨论。避免工程变形缝、施工缝在夏季多雨季节渗漏变形缝钢板排水槽翘起、变形缝周边砼拉裂现象应重视仰拱、底板变形缝和施工缝防水设计与施工，防止道床变形缝、施工缝渗漏水妥善处理设计与工程接口问题。
2.6 结构设计软件
APM的三维图形功能是专门针对建筑设计特点开发的，在Windows环境下即可运行。不用，Autocad，APM本身即可快捷的完成建模和施工图不用3DMAX亦可完成渲染与动画，从而省去用户再购买和学习配套国外软件的财力与精力的负担。
结束语
结构设计要因地制宜，根据城市具体情况而定。结构设计中结构尺寸大小、荷载组合选择、都要在日常生活中进行积累和总结。提高实战经验碱少犯错误的机会。
参考文献
[1]马晓宾.论地铁结构设计中的若干问题[J].建材与装饰（中旬刊），2008（1）.
[2]林作忠.广州地铁二号线鹭江站的结构设计[J].铁道勘测与设计，2004（2）.
[3]王焰华，张宗鞾.大连地铁千山路站结构设计[J].黑龙江科技信息，2013（4）.
关键词：城市；压力；地铁；结构设计；问题
地铁是新兴的交通方式，快速便捷，而且费用低，城市中的地铁建设也是环节城市压力的一种措施，兴建地铁也有助于加快城市中的交通建设。但是兴建地铁也不好说简单的工作，一个地铁项目通常要花费5年的时间才能完成，而且在地铁运营的时候也要时刻的检测。地铁能够正常的运行，对其的设计很重要。只有保证设计准确，才能提高地铁的使用效率。下面我們来分析在设计地铁结构的时候，有哪些问题。
1 地铁结构设计
地铁优点有速度快、运载能力强、污染小、空间利用率高等，因此对于城市交通有着越来越重要的地位。在大城市中地铁是解决城市交通问题的首选手段，现在北京、上海、广州、大连、深圳、武汉等城市都在大量修建地铁。但是地铁结构设计较复杂不仅跟地层环境有着很大关系还和地上建筑、地下管线、地面交通息息相关。怎样才能设计稳定性、刚度、耐久性、抗浮性、抗裂性强的地铁结构对结构设计师的要求非常高。和施工技术、设计方案息息相关。
2 设计地铁结构中的问题
2.1 计算结构
地铁的结构比较特殊，通常都是长条形，而且跨度大，其框架是箱型。因为地铁一般都是修建在地下，如果不考虑覆盖面以及基坑深度，那么在建设的时候，会影响地下管道。一般地铁的上不会有超过3m的覆盖层，而且基坑的深度在15～20m之间。因为地铁的位置特殊，地铁的下部会承受水压的荷载，而上部还有承受车辆的荷载。地铁的边墙也有一定的荷载力，因此在设计的时候，要考虑墙、梁以及板的厚度，保证其能承受较大的荷载。计算地铁的结构需要使用力学，由于地铁承受的力有很多，所以对结构的设计要合理。
2.1.1 计算横断面
这种方法是最普遍的计算方式，也是使用最多的方式，使用的广还有一个原因是因为这种方法简单，尽管荷载组合不同，这种方式也能计算出结构的内力。但是这种计算方式有一个缺点就是并没有考虑板的刚度。按照规定板的厚度与量的高度的商应该在0.2～0.5，可是很多车站的比值并不在这个范围内。如果依旧采用横断面的方式计算，纵向的弯矩会被忽视，从而在计算的时候，会使弯矩增加，甚至会使部位位置出息配筋不足。
2.1.2 空间梁系计算方法。用梁单元代替板和墙，并与实际的梁、柱结构组成梁单元体系荷载作用于节点上用有限元法对整体结构体系进行内力计算分析。
2.1.3 空间板系计算法。按照空间体系将结构进行网格划分将板、墙、梁、柱按照各自的结构尺寸，采用四节点或八节点等参元划分成板单元用有限元法进行结构内力计算。
2.1.4 空间梁板系计算法。将板、墙按照各自的厚度，采用四节点或八节点等参元划分成板单元梁柱依然采用梁单元框架体系用混合元结构进行结构内力计算分析。
2.2 地铁中的抗震结构
我国的地理位置使其经常出现地震，而且部分城市出现过级别较大的地震，很多建筑在设计的时候都增加了抗震因素，但是地铁却没有，也可以说地铁中的抗震设计不完善，国家也没有对地铁结构中的抗震制定标准。一旦出现地震，车站的混凝土会脱落，隐藏的钢筋也会暴露出来，顶板上也会出现塌陷，这严重影响了城市的交通，因此要研究抗震模式，计算出地铁的抗震性。在最初的阶段计算的方法是静力法，可是这种计算方式忽略了地震与结构之间的联系。与地铁工程的发展不符。在1941年的时候，出现了线性反应理论，直到今天，这种方法依旧被采用。通过这种计算方式，可以计算出速度。动力时程分析也是在设计地铁的抗震结构时使用的分析技术，主要是用来评估地铁的承载。这种评估方式能够反应出，在发生地震的时候，地铁的变形情况。通过这种分析也能推断出哪个部分是地铁结构中最薄弱的部分。其实在常规计算的时候，并没有使用这种计算方式，是因为在计算的工程中，地形波会影响计算。现阶段，在探讨地铁中的抗震性时，要采用原型试验的方式。有关于地铁的抗震性，到现在还没有标准，可是我们可以根据地铁的岩层以及结构特点采用措施。从而提高地铁的抗震能力，以免其结构发生变化。
2.3 结构耐久性
地铁应该保持长时间的使用，才能满足要求，以此在设计地铁结构的时候，要考虑耐久性。地铁位于地表以下，最浅的可以在几米，而最深的能达到几十米，而且深度越深，周围的二氧化碳、电流等对地铁结构的影响越大，要想保证地铁结构具有耐久性，要考虑四个因素，首先是环境，地下的环境与地上不同，温度低，湿度大，而且二氧化碳多，还有大量的地下水。其次是材料，地铁结构的材料有很多中，但是基本的是混凝土、骨料以及水泥。再次，结构，在设计地铁结构的时候，应该考虑裂缝以及沉降。最后是施工，在地铁施工的时候要保证其质量，而且在开始施工时候，就要展开相应的管理工作。在设计地铁结构的是，要重视结构中的变形，尤其是软土部分。此外还要研究混凝土性能，以及钢筋的破坏程度等，以此保证地铁结构有耐久性。
2.4 “参数法”绘图
地铁结构设计地域性较强、技术较复杂，而且行业规范和标准较少。所以在绘图过程中表达结构类型表达的方式和标准化有很大差别“参数法”绘图能根据结构尺寸和相关已知条件查到配筋、尺寸、数量等参数在图纸审核中只要对计算流程、计算思路进行审查就能达到复核目的。这种绘图方式能够减少图纸数量，还能在施工过程中迅速找到相关技术数据。
2.5 防水设计
防水材料品种不要太多，防水性能要进行论证便于维修管理。重视变形缝的防水节点构造措施。结构防水设计应做专题研究讨论。避免工程变形缝、施工缝在夏季多雨季节渗漏变形缝钢板排水槽翘起、变形缝周边砼拉裂现象应重视仰拱、底板变形缝和施工缝防水设计与施工，防止道床变形缝、施工缝渗漏水妥善处理设计与工程接口问题。
2.6 结构设计软件
APM的三维图形功能是专门针对建筑设计特点开发的，在Windows环境下即可运行。不用，Autocad，APM本身即可快捷的完成建模和施工图不用3DMAX亦可完成渲染与动画，从而省去用户再购买和学习配套国外软件的财力与精力的负担。
结束语
结构设计要因地制宜，根据城市具体情况而定。结构设计中结构尺寸大小、荷载组合选择、都要在日常生活中进行积累和总结。提高实战经验碱少犯错误的机会。
参考文献
[1]马晓宾.论地铁结构设计中的若干问题[J].建材与装饰（中旬刊），2008（1）.
[2]林作忠.广州地铁二号线鹭江站的结构设计[J].铁道勘测与设计，2004（2）.
[3]王焰华，张宗鞾.大连地铁千山路站结构设计[J].黑龙江科技信息，2013（4）.