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铁道建筑论文实用13篇

铁道建筑论文
铁道建筑论文篇1

一、铁道建筑管理当中的成本问题

1.材料上的盲目投入

在开展铁道建筑建设的过程中,首先需要对其技术和施工流程进行规划,而在这个过程中,需要确定最为合理的施工技术和施工材料。但是很多铁道建筑公司,并没有切实地考虑到铁道线路的覆盖区域,盲目地认为所有铁道线路设施都可以选择相同的材料。但是在实际的施工过程中,却呈现出来相当多的问题。很多铁道建筑材料与实际的铁道建筑建设要求截然不符。在这种状况下,铁道建筑公司只能够重新购入全新的建筑材料,进而严重增加了原来的成本投入量。其次,在对材料使用的过程中,一部分建筑公司并没有明确的管理和规划,很多时候容易将多余的材料投入使用,使得铁道建筑的成本消耗持续增大。而施工人员由于缺乏对铁道建筑施工材料的使用认识,因而在使用上,也呈现出了较为盲目的状况,导致大量铁道建筑的建设超出了既定的材料使用量,严重影响了铁道建筑的建设效率。最后,铁道建筑建设在基础的规划当中,往往对于材料的使用没有一定的限制,需要施工人员根据自身的需求进行材料申请,而这种状况很容易产生重复申请的状况,导致建筑材料成本的不断增加。

2.铁道建筑建设的中期调整

在新时期的铁道建筑建设过程中,合理的铁道建筑规划不仅能够为整个铁道建筑建设形成良好的规范,而且也能够使得整个接到建筑建设的工期得到保障。但是很多铁道建筑公司在进行基础的铁道建筑规划设计当中,并没有切实地考虑到各方面因素,使得很多建筑规划与实际的项目出现了较多的矛盾,进而不得不进行中期调整。而在这些铁道建筑的规划当中,往往涉及到了建筑材料和技术的使用,一旦进行变更,必然会产生全新的成本消耗,尤其是技术的更换,将直接导致施工设备和施工材料的更改。如果这一过程得不到有效的管控,容易造成更多的成本消耗,进而给公司形成更大的成本压力。同时,铁道建筑在建设的过程中,所需要考虑到的变化因素相当多,如一些材料与实际的材料需求不相吻合,需要迅速进行调整。一些时候,由于施工现场的地势较为险峻,还需要为铁道建筑部门设置合理的安全防护设施,这一过程又会产生相应的成本支出。由于铁道建筑管理体制的不完善,直接使得成本消耗问题过于严重,亟待过得有效的健全和调整。

二、铁道建筑建设的成本控制策略

1.加强对材料使用和技术选择的成本控制

在现如今的铁道建筑建设过程中,主要的成本支出产生于铁道材料使用和技术选择上,尤其是技术选择,不仅需要有专业的施工人员开展,而且需要在施工的过程中配置相应的施工设备,所产生的成本支出必然也会更高。面对这样的状况,铁道建筑公司必然需要加强对这两方面内容上的成本控制。首先,铁道建筑公司需要将材料使用控制在一个合理有效的范围,并且要考虑到整个铁道建筑建设的主体因素,根据不同的铁道建筑项目建设需求,设置最为合理的材料投入范围。其次,铁道建筑公司还需要加强对施工技术的控制,确保施工技术有着较高的适用性,不容易在施工的过程中出现变动。最后,对于施工材料的使用,很多施工人员都缺乏相应的责任意识,公司一方面需要加强对他们的培训,促使他们形成健全的建筑材料使用认知,另一方面需要对整个建筑流程进行监督,确保每一部分材料都可以投入其所需要的地方,提高建筑材料使用的合理性,也可以充分避免各种偷工减料状况的发生。

2.制定完善的铁道建筑建设成本使用规划

新时期的铁道建筑施工,施工规划是十分主要的内容,能够对后期的铁道建筑成本消耗产生直接的影响。而在制定施工规划的过程中,以往的规划人员缺乏对所有影响因素的综合考虑,因而经常需要在实际的施工过程中,进行一定的变动。为了在新时期改变这样的状况,铁道建筑公司需要建立全新的铁道建筑建设机制,要求会计人员和建筑管理人员需要在实际的建筑建设规划过程中,充分考虑到不同的成本要素,尤其是各项铁路技术产生的成本支出和施工人员的薪酬支出,都要给予充分的考虑。为了保障铁道建筑建设规划的合理性,还需要管理人员分析在建设过程中可能遇到的各种问题和风险,做好充分的应对准备,使得整个铁道建筑施工有着较高的合理性和实效性。此外,铁道建筑公司还有必要对每一项成本的支出进行合理的审核,确保其符合当前的工程需要,进而使得成本控制在一个较为稳定的水平。

三、结语

总之,铁道建筑公司在新时期的铁道建筑建设过程中,应当充分完善自身的成分控制策略,健全当前的铁道建筑建设体制,实时提高施工人员的材料使用意识和安全管理意识,进而使得最终的铁道建筑建设具有较高的质量保障,符合当前时代下人们出行和货物运输的主体需求,带来更高的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]杨一华.论铁路工程项目施工阶段的成本控制[J].长沙铁道学院学报:社会科学版,2015(1).

[2]曾洪泉.关于铁路工程项目成本控制的思考[J].当代经理人,2013(7).

[3]毛爱兰.论铁路工程建设的成本控制途径[J].现代商贸工业,2013(1).

铁道建筑论文篇2

1地铁建筑设计原则

地铁属大型公益交通设施,它的最直接最易被人们认识的功能是人们出行时的代步工具。其主要表现特点是:方便、快捷、舒适、安全等等。同时它噪音小、污染小、对环境影响小,更有利于人们的身心健康它还和人们的生活水平、生活习惯、生活方式相适应,能满足所有层次人群的出行需要基于这些,构成了人们目前侣导的绿色地铁,人文地铁的主旋律地铁侣导“以人为本”,可要做到这点并非易事它不仅需要地铁具有完善的装备和设施(比如自动化程度,适合各国文化特色的建筑装修,满足人们生理和心理需求的各种手段和措施等),同时,它还应有较高的服务水平,这也需要从各个层面加以体现(比如工作人员亲切周到的服务、温馨高雅的乘车环境、灾害情况下的紧急疏散措施、残疾人设施的建立、一目了然的路标指引、甚至小到卫生间和电话亭等服务设施),让人消除陌生感、距离感;带来亲切感、安全感简言之,应当有家的感觉,这才是人性化、智能化的设计,“以人为本”才能得以充分体现。

2车站建筑造型外观设计

迪拜地铁全线都设置于路侧,均为地面2层,地面一层为站厅层,地面二层为站台层,采用一线一景形式,全线所有车站建筑造型一致,只是根据站点位置,大小不一致。整个外形采用玻璃架钢结构形式,外形现代、时尚,采光效果较好。全线采用同一造型,有利于建设阶段招标,并利于乘客对地铁系统的识别,体现迪拜地铁的特色。

3车站内部布置设计

迪拜地铁标准站为地面2层侧式站台车站,地面一层为站厅层,地面二层为站台层,站厅层设置一个付费区与一个非付费区,付费区内设置了4部扶梯、4部楼梯、2部电梯。

一般车站每侧站台2端各布置一台扶梯,呈倒八字布置;中部布置2部转折楼梯夹一部垂直电梯;扶梯一部设置为上行,一部下行,客流呈流线(一端为上车客流,一端为下车客流)走向,避免客流交叉。中部2部转折楼梯专为消防疏散使用,电梯为无障碍电梯。所有扶梯楼梯处于一条线上,单排布置,减小了车站整体宽度,减小车站建筑体量,让车站整体建筑效果更加美观。

重点车站每侧站台2端各布置并行的一台扶梯、一部楼梯,呈倒八字布置;增大车站的进出站客流疏散速度,及服务功能。

4装修设计

有生命的建筑设计离不开环境,围绕环境、结合环境才能创造出具有地方特色的建筑,地铁车站建筑也不例外。地铁车站的装修设计是地铁建筑设计的重要组成部分,是车站建筑设计过程的延续深化。通过装修设计营造该站的环境空间,简洁明快而又不失庄重,热情洋溢而不娇柔造作;既反映建国道地的特色,同时又能够反映迪拜蒸蒸日上的风貌让乘客保留一份恋恋不舍的情结,使之觉得地铁的便捷迅速及优美环境实为城市交通的首选。对于地铁建筑装修设计以功能要求为主,适度装饰为辅,力求简洁、明快,体现时代气息与地域人文特色。车站装修室内设计将努力改善小型车站封闭、沉闷和压抑的感觉,为乘客创造一个舒适、愉悦的乘车环境。车站地面建筑外装修要与周边城市环境相协调,同时具有轨道交通建筑的特点。备用房的装修在满足各种工艺要求的前提下尽可能的做到简洁实用。

由于迪拜地区天气炎热,整个车站采用的全封闭的屏蔽门系统。车站外形采用的的是玻璃家钢结构形式,地面采用石材装修,天花为铝制板材,设备房间墙面采用搪瓷钢板、外墙面面采用通透玻璃墙面,扶手栏杆采用玻璃夹不锈钢形式。整个车站装修风格比较现代时尚。

5公交接驳及通道与物业结合情况

所有车站周边均设置了与公交接驳设施,车站出站通道处设置了与公交换乘示意图及公交服务范围图,车站出站口附近设置了自行车停车场、小汽车停车场、公交车站,方便地铁乘客与公交系统之间换乘。

与周边商业较近的车站,均设置了过街天桥直通商业大厦内部。做到了车站与物业的完美结合。

6过街天桥设计

由于迪拜地铁位于道路一侧,所有车站均设置了过街天桥,由于迪拜地区炎热,过街天桥为钢结构加玻璃全包形式,内部设置空调,增强天桥内部的舒适度。天桥内部设置了2部扶梯夹一部楼梯,方便乘客上下天桥。天桥一端包于车站之内,减小乘客走行距离,方便乘客乘坐地铁。

7结论

通过迪拜的地铁建筑设计实践,认识到地铁车站建筑设计需要经历从大到小、从线到点、内外结合的设计过程,需要从站位布设、车站规模、换乘方式、交通接驳、综合开发、内部流线组织、室内装修设计等多方面进行设计研究,仅针对能反映迪拜地铁车站设计特点的几个方面进行了设计分析,主要结论如下。

(1)车站建筑的站点设置应以吸引客流、方便乘客为基本原则,结合现状环境和规划条件统筹考虑,如没有难以解决的工程地质、拆迁等问题,站位应跨主要干道的十字路口敷设。对于和大型交通枢纽接驳的车站,车站站位要以便捷换乘作为首要选择。

(2)换乘车站的换乘组织形式力求换乘距离最短,便于乘客便捷换乘,同时又要防止客流出现拥堵,站内的楼扶梯、检票机等设施布置要满足最不利状况下的运营组织需求。通过调研,乘客的换乘距离宜控制在60m以内,换乘时间控制在1min左右,乘客是较为满意的。

(3)车站的综合开发研究应结合城市规划及经济条件,提前进行研究、策划,以利于地铁空间的开发利用高效合理,车站的开发方案、开发性质符合规划及周边客流需求,有效缓解地铁建设对地方财政的压力,促进城市轨道交通的可持续发展。

(4)地铁车站建筑装修设计,应结合线网、各国地域文化特点,因地制宜,既要满足使用功能、体现出线路的特点,又能体现线路所经区域的人文特点,使地铁建筑实用功能与审美功能达到统一。

地铁建筑设计在有限的面积上充分利用空间资源,尽量缩小车站规模,降低车站造价,这也是设计者必须树立的观念。车站设计还有一个重要的环节是公共区的布置,这需要设计者充分了解乘客的行为心理,牢固树立“以人为本”的设计理念,为他们创造一个良好的乘车环境,不仅满足现代社会还要满足未来时代人们出行的需要。

铁道建筑论文篇3

一、轨道交通建筑设计的重要意义

一个城市地铁建筑业的快速发展,不但是其综合实力的标志,同时也是社会精神面貌的标志,为了能够跟随时代步伐以及社会的发展,建筑学专业的基本理论知识、设计构思以及设计的技能技巧等课题受到大家的重视。现代化科技在不断发展,建设艺术也在不断的进步,随之新的建筑设计理论也产生了新的变化,其中建筑学专业所研究探索的一个重点就是节能建筑。

城市轨道交通的发展到现在已有一百多年的历史,近些年来在我们国家城市轨道交通也处于快速发展的时期,如今,全国十几个城市已经拥有建成的城市轨道交通线路,如:上海、北京、深圳、广州、天津、南京以及成都等,城市轨道交通建筑共有两部分组成,包括主体建筑和附属建筑,地铁出入口、冷却塔以及风亭都属于附属建筑,其中地铁中必不可少的组成部分就是出入口建筑,地面建筑内容也包括在内,一定程度上影响了城市的景观,所以十分重要。

二、轨道交通车站建筑设计原则与技术标准

车站的总体设计要满足线路设计的要求,为乘客在轨道交通与地面公共交通间的换乘提供方便,与此同时还要与地面建筑规划保持协调。确定站址以后,要对该地区的工程地质、地下管线、水文地质条件、改造的可能性、地面建筑的拆迁以及地下构筑物间的关系做出全面的考虑。一定要减少管线迁移、房屋拆迁以及施工对地面交通、地面建筑物以及市民的影响。远期的规划预测的集散及车站本身行车客理、设备用房的需要控制了车站的规模,无论是站厅公共区、站台公区区,还是出入口、楼梯、通道以及自动扶梯等都要与该站客流通过的能力相适应,除此之外还要有事故紧急疏散口。车站在设计防灾时要满足地铁设计相关规范制度,既要考虑到平战转换,又要考虑到与其他轨道线路的换乘,在进行换乘车站的设计时,换乘设施的通过能力一定要解决远期换乘客流的问题,车站的出入口以及风亭的设置位置要符合城市的规划及周边的环境。车站的形式也要符合所处的环境特点,结合建筑类型、结构类型及施工的方法对城市的建筑空间进行合理的利用,另外,车站内要保持良好的通风及照明,卫生与防灾等条件,在采用新技术、新材料的同时,还要使施工更加方便,把成本降到最低。无论是车站的装修形式还是装修风格,都要重点满足功能,同时又要把车站标识特征体现出来。广泛采用新材料、新技术,既要防火又要防潮,同时还要耐擦洗。车站设计的重点在于节能与环保,尽量减少对周边环境的影响,还要考虑可持续性发展,把绿色地铁的设计理念充分的体现出来。

三、创造具有地域特色的现代交通建筑

有生命的建筑设计离不开环境,围绕环境、结

合环境才能创造出具有地方特色的建筑,地铁车站建筑也不例外。创作一方面是依托实体环境,从实体环境出发;另一方面又要将实体环境艺术化,以创造出某种艺术氛围或艺术境界,从而使地铁建筑实用功能与审美功能达到统一。地铁车站建筑的地域文化特点,不仅体现在因地制宜,使建筑符合当地的自然地理条件,而且还要符合各地域的社会经济、文化状况。这种地域特色不仅表现在建筑形式上,在空间布局、建筑构建、装饰材料、色彩、技艺、工艺、雕塑、绘画,以及树种、花卉等方面都有地方特色,特别是在当前存在建筑趋同化的情况下,建筑师更应在哲学思想、民族、习俗、信仰、建筑科学文化方面重视地域文化。

我国从南到北地理气候特征差异较大,社会经济和文化情况不尽相同。因此,南方和北方地铁车站建筑设计布局和造型应将与当地生活方式结合得最为密切的建筑形式中抽取出具有生命力的部分即地方特色和文化精髓,结合现代生活的要求、现代的材料和构造要求,进行新的建筑创造,使车站建筑形成既有现代感,又有传统审美趣味的隽永的艺术气氛。

四、以人为本,创造方便快捷的交通建筑

设计人性化趋向的出现是多种因素综合作用的结果,有社会的、个体的原因,也有设计本身的原因。随着社会经济发展人性化设计显得日益突出,满足人们生理、心理、物质和精神的需要,是以人为本的具体体现。地铁车站建筑设计应根据线路、结构、限界、施工及设备专业的要求,结合地形和城市规划因素进行方案设计,使车站建筑布局合理、流线简洁,换乘方式选择合理,使乘客乘降方便。既要使乘客在车站内部使用上舒适、便捷,同样也要充分考虑轨道交通与城市其他交通工具的有机衔接,兼顾城市部分功能(如车站的过街功能等)。在车站内部要重视人性化设施的设计与选用。如采用简洁明确的导向设施,快捷舒适的自动扶梯以及无障碍设施等等,都能方便乘客快速疏散。在地面交通解决方案上,自行车停车场、公交站点及线路走向的设置及调整,应结合车站出入口综合考虑。便捷的路径、完善的设施构成了以人为本的交通建筑。

五、轨道交通建筑的综合开发与利用

轨道交通车站建筑的综合开发与利用主要分为以下两大类:一类是车站的风亭、出入口与物业的开发与结合;另外一类是车站地下空间的开发与利用。关于一类的现象,要对合城市的总体规划以及区域的规划来进行车站的建筑设计,在对车站地面建筑与物业开发结合的同时,要根据环境的特点及车站建筑所处的地理位置,这样不但可以使土地的利用率得到提高,而且还可以使车站建筑周边的环境得到改善与整治,使车站地区土地升值提升,经济得到很大的发展。在一些商业中心、交通枢纽和公共活动中心要考虑到综合开发的可能性,在利于客流吸引与疏散的同时,还对提升社会和经济的效益起到非常有利的作用。如风亭、出入口等附属建筑一定要与周边的建筑结合起来,与周边城市综合开发和环境的改造相融在一起,达到改善环境及提高土地利用率的目标。关于车站地下空间的开发与利用,要从以下两个方面入手:其一、把地铁作为动力的发展轴,规划出点、线、面多种形态的空间并灵活组合的丰富的、有机的地下空间工程。这些地下空间设施不但对交通起到完善的作用,也会对商业中心地区、地铁站地区的地下空间的开发加快步伐,其二、充分利用地铁车站内部的空间,轨道交通工程是一项复杂的工程,并且具有一定的系统性,多方面的制约会控制车站的规模,根据我们国家对地铁提出的规范要求,同时,使列车运营得到保证,车站设置了不同形式的辅助配线,这样一来,对多层地下车站的设计一定会有除了满足车站功能以外一些多余出来的建筑面积,没有充分的利用,为了减少这种浪费,根据车站所处环境并结合城市规划的要求,在设计时要考虑将其改造成车库、地下商业或其他设施用房。通过调查上海地铁,如何充分利用地铁人流发展商业已被人们关注,市民非常欢迎车站周边的商业设施,与没有与地铁相连的商业设施相比有很大的优势。总之,要创造更高的社会效益与经济效益,必须做好车站建筑的综合开发与利用。

参考文献:

[1] GB 50157-2003,地铁设计规范[S].

[2] GB 50016-2006,建筑设计防火规范[S].

[3] 建标 104-2008,城市轨道交通工程项目建设标准[S].

[4] GB 50490-2009,城市轨道交通技术规范[S].

[5] GB 50352-2005,民用建筑设计通则[S].

[6] JGJ 50-2001,城市轨道和建筑物无障碍设计规范[S].

铁道建筑论文篇4

1引言

在国内各大城市中,越来越多的城市轨道交通线路投入运营,带动了周边地块大规模的物业综合开发项目建设,形成了新的城市发展空间格局。人们也逐渐认识到,城市轨道交通对沿线周围环境的影响,特别是振动污染较其他交通方式更为显著。城市轨道交通对沿线、站点及车辆段上盖物业建筑和空间内群体振动环境影响已经成为当前人们所关注的焦点。因此,城市轨道交通上盖物业振动和噪声影响的研究既可为已建地铁上盖物业的振动与噪声污染防治提供参考,又可为在建或规划建设的地铁上盖物业前期规划设计提供依据。本文将主要阐述城市轨道交通上盖物业振动和噪声影响研究进展。

2研究路线

国内外大部分研究者都是从振动和噪声源、传播途径及影响受体3方面展开城市轨道交通振动和噪声影响研究工作。

对列车轨道系统理论的研究目的是将建立列车轨道系统模型与实际车辆轨道交通测试数据结合论证,寻找车辆轨道交通系统振动和噪声的主要影响因素,并获得轨道交通振动和噪声源特征。通过优化调整列车、轨道系统的相关模型参数提升车辆轨道交通减振降噪性能,从源头上控制地铁轨道交通诱发的建筑物振动和噪声影响活动。在列车轨道交通荷载系统理论基础上,从轨道基础-传播结构-外环境或建筑物受体系统的振动和噪声响应研究中,分析列车振动荷载和噪声传播规律,确定外建筑物对地铁列车振动和噪声响应机制,从传播路径上控制地铁轨道交通振动和结构噪声影响效果。最终通过对建筑物结构或隔振降噪设计优化,进一步减轻轨道交通对建筑物振动和噪声影响。

3城市轨道交通振动和噪声影响分析

根据国内外大量理论模型研究和实际测试验证,轨道交通振动和噪声产生及传播受轨道交通条件、线路状况、地质条件和建筑物特性等多种影响因素。

地面线路、地下线路和高架桥线路轨道交通列车引起的地面与建筑物振动也存在差异。研究结果表明[1],在近场地面线路与高架桥线路列车引起的地面振动相差不大,都比地下线路列车引起的地面加速度峰值振级大20dB左右。列车时速增加,荷载量越大,列车对自由场地和建筑物的振动影响增大。增加轨道交通轨道结构的弹性,降低轨道振动,进而可以降低激发的噪声辐射。Heekel等[2]研究表明:振动在传播材料的特性等因素有关。一般的埋设在软土中的隧道振动水平比岩石中的高5~12dB[3]。建筑物室内振动和结构噪声响应主要与建筑物自身特性有关,包括建筑物整体质量刚度、空间结构、高度层数等因素。

城市轨道交通沿线特别是车辆段上盖物业振动影响传播与一般轨道交通振动和噪声传播有所区别。这些振动经由道床、立柱及平台这样的途径传播至平台上的建筑物(由于立柱和平台材料均为钢筋混凝土结构,其刚性连接有利于振动的传播,振动在其中受到的阻尼较小,振动衰减较慢),引起结构和构件的振动。如若没采取隔振措施,其振动影响最大。

4城市轨道交通振动影响研究

4.1轨道交通振动传播规律研究

轨道交通线实测结果表明[4、5],轨道交通列车运营诱发的振动在0~80Hz范围内较高频率分量较大,传到建筑物振动以低频振动为主。潘昌实和谢正光[1,2]在北京地铁区间隧道内进行现场试验进行研究,结论表明高频振动分量随距离增加衰减快,而低频分量衰减较慢。这是因为对所有的土壤而言,因低频振动阻尼相对较小,在频率小于20Hz时振动衰减较低,导致地铁列车引起的振动峰值频率主要集中在低频区。Hung和Yang(2001)[6]认同上述研究结论,认为列车振动主要是由荷载移动及其自振造成的。从振源的频率分布上看,接近振源的地方,其振动频率以车辆自振频率为主,而较远的地方以地基的自振特性为主。列车引起的地面水平方向振动在传播过程中衰减要快于竖直方向,因此沿线建筑物内振动以竖向方向振动为主,振动峰值频率集中在低频区域[7]。Degrande等[8]针对伦敦地铁附近的两幢建筑试验结果也证实了上述结果。

不同轨道交通列车引起的地面振动和建筑物振动随距离的增加衰减变化趋势相同,但地面线路列车引起的地面振动与建筑物差值随距离衰减比其他两种线路快,在近距离时差值大于其他种线路,在远距离小于其他两种线路[9]。张继平[10]现状监测结果也表明车辆段地铁地面线路对其平台大盖上建筑物的振动影响较大,尤其是列车行驶来车至停或停车至开所引起的振动,沿立柱的传播明显。在整个传递系统中,地面衰减比建筑物立柱上明显地要大。一些现场实测数据也表明,距轨道交通相同距离处地面振动值小于建筑物振动值。

4.2建筑物振动响应规律研究

Nelson指出了建筑物振动是由低频声波和车轮力经过铁路产生的,建筑物响应是由地面传至建筑物基础的振动及振动在建筑物内的传播引起的[12],以人体反应比较敏感的低频为主,其中50~60Hz的振动强度较大。而房屋自振频率要远低于地铁振动激振频率,建筑物在0~10Hz存在共振[13]。

楼梦麟和李守继[14]认为列车-轨道系统动力模型和土-结构相互作用模型较难真实模拟建筑物振动响应,通过建立上部框架结构的二维刚性地基模型结合实际测试,对上海地铁隧道正上方某拟建建筑物的振动问题研究。指出地铁级房屋振动响应主要为0~80Hz范围内高频振动(60~80Hz),且结构弹性振动响应较小。不同频率荷载下,低频荷载对建筑物振动影响较大,随着作用荷载高频率的增大,建筑物振动反应下降[15]。而李晓霖[16]对北京地铁八王坟车辆段大平台上建筑楼房模拟计算结果表示,在竖向振动方向上,楼房的振动加速度频率主要以0~10Hz的振动为主,车辆段上盖大平台的振动在竖向方向的衰减比水平方向上大。研究表明[17],认为各幢楼房竖直方向的振动强度比水平方向的大,在竖直方向上,每幢楼各层端点的振动速度、加速度相差不明显,表明楼房各层在竖直方向上的运动状态一致。

不同的研究表明,城市轨道交通振动影响随楼层高度的增加而出现不同程度的变化。魏鹏勃[18]对三种轨道交通列车引起的建筑振动响应随楼层变化的模拟影响分析中得出,建筑物竖向振动随楼层的增加有小幅度增加,但变化不大。洪俊青[19]研究表明,在同一频率地铁振动荷载影响下,四层高度的同一建筑物楼层振动基本相同,上层楼层振动比下层振动仅有小幅度上升。王柏生研究认为[20],建筑物层数较低时,结构振动振动响应随楼层单调增加;当建筑物层数较高时,结构的振动中,得到楼层的速度和加速度沿楼层高度上并不成线性变化。

而有的研究表明,轨道交通引起的建筑物结构振动随楼层的增加呈现相应的衰减趋势。楼梦麟和李守继对地铁附近建筑物现场测试结果表明[21],房屋的振动响应沿高度呈衰减趋势,其中4层以下衰减稍快,4层以上衰减不明显。对于高层建筑物而言,对于重型结构建筑物楼层增加,振动减少,每层减少1~4dB,轻体结构振动不随楼层的增加而减少[22],与王逢朝等[23]研究结论相符。

不同的研究存在着不同的结论,这是因为轨道交通列车引起的沿线地面建筑物振动,其振级的大小不仅与建筑物高度有关,还与建筑物的结构形式、基础类型以及距轨道交通的距离等有密切的联系。随建筑物与振源距离增加,建筑物振动响应在高层的衰减要大于在低层的衰减。尹志刚[24]研究通过实测结合模型分析研究了不同建筑结构下地铁引起的振动响应,多层建筑结构,随着楼层的增加,振级逐渐增大,但增幅不明显。高层建筑结构,1~5层随着楼层的增加,振级逐渐减小,6~10层随着楼层的增加加速度振级略有增加,但不明显。

建筑物框梁的质量、刚度对建筑物的振动响应影响较大,随质量、刚度增大,振动响应明显降低,框架柱质量和刚度的影响较小[25]。对于处于刚性土壤或硬度大土层上的建筑物,建筑物内振动响应较低[26]。混凝土结构建筑比刚性结构的建筑振动响应小[27]。也有研究表明,在低频振动下,特别是水平振动,建筑物内越高的地方振动等级越大。Johns发现整个建筑物在地基处的共振频率为4Hz,地面为20~30Hz,墙和窗户超过40Hz。

5轨道交通噪声影响研究

目前,国内外研究者不仅在轨道交通振动方面做了大量的有价值工作,在城市轨道交通噪声环境影响、传播规律及环境预测等研究方面也获得了不少成果。

5.1轮轨噪声影响研究

在轨道车轮声辐射研究方面,国内外研究者Remington、Thompson等人就提出了比较全面的滚动噪声的产生机理,在此基础上建立了预测滚动噪声的数学模型[28]。通过建立的噪声预测模型,研究者Thompson[29]、翟婉明[30]、雷晓燕、占智华等人[31]研究了不同轮轨噪声影响因素下声辐射影响。R E.Gautier等人[32]提出车轮的横截面形状对噪声福射具有重要的影响。占智华[33]分析改变福板倾斜角度对车轮的振动和声福射的影响显著;福板厚度的对车轮的振动和声福射有较大影响。

轨道轮轨噪声传播同样受到线路、列车及外环境等环境因素影响。声指向特性、距离衰减、空气衰减、地形因子和声屏障衰减等环境影响因子对噪声传播影响重要。

在轨道交通噪声降噪研究方面,通过对列车车轮几何形状、轨道结构等进行优化,或通过改变轨道结构参数,都可以降低轮轨滚动噪声,低噪车轮的研究开发已经成为一大研究热点。在车轮上安装消声阻尼器和在车轮福板表面敷设粘弹性阻尼材料[34]。测试表明[35],采用弹性钢轨可降低噪声4~8dB(A)。荷兰研制了SA42型矮轨,并采用嵌入式轨道结构技术,与有碴轨道结构比较,可以减少噪声约5~7dB(A)[36]。声屏障的设计已有完善的理论和工程实践,隔声屏形状和吸声材料的新发展使噪声控制技术不断完善,声屏障也被广泛应用到实际工程中。

5.2结构噪声影响研究

地铁轨道上盖物业受振动产生的二次结构噪声是也是地铁上盖物业噪声影响主要内容之一。Anderson[37]通过对受地铁振动影响的两幢建筑的测试,研究了较大振动及室内二次噪声的频率范围,较大振动的频率一般出现在5~50Hz,而室内结构噪声以31.5Hz,63Hz和125Hz为中心的倍频带范围较为显著。Welker J G [38]认为地铁振动二次结构噪声频率范围一般在20~200Hz,峰值一般出现在50~80Hz,声级为35~45dB。国际标准化组织[39]提及到建筑物二次结构噪声峰值频率在16~250Hz。北京地铁复兴门-西单区间列车通过时,周围旧平房建筑内的二次结构噪声在f= 35~ 250 Hz 间的实测声级水平为42~48 dB (A)[40]。

一般而言,建筑物结构噪声与建筑物振动响应相关。可以基于地铁列车振动预测模型对建筑物室内结构噪声分析预测。根据英法两国地铁振动对沿线建筑物室内二次结构噪声影响预测值与测量值的验证结果[41],建筑物底层室内二次噪声与地板振动存在良好的直线相关关系,但对于其他楼层不存在这样的关系。

康波[42]在建立地铁列车与结构振动噪声分析模型基础上分析了分析地铁上方建筑物振动响应和预测室内二次结构噪声,预测列车运行速度对建筑物室内二次结构噪声影响显著,随着列车速度提高,建筑物室内声压级显著增大。相对于整体道床轨道,采用弹性支承块式轨道时,建筑物声压级降低最大幅度可达20dB(A)。

2014年11月绿色科技第11期6结语

目前城市轨道交通对沿线建筑物振动和噪声影响,受轨道交通条件、线路状况、地质条件和建筑物特性等多种因素制约。从振动和噪声源、传播途径及影响受体三方面展开城市轨道交通振动和噪声影响研究是主要的途径。通过探求轨道交通列车运行建筑物振动和噪声影响规律,可以得到一些研究成果。建筑物内振动以竖向方向低频振动为主。不同的研究,城市轨道交通振动影响随楼层高度的增加而出现不同程度的变化。随着城市轨道交通路线特别是车辆段上盖物业快速发展,其列车运行对上部大平台上的建筑物振动和噪声影响成为关注热点,须进一步研究。

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铁道建筑论文篇5

 

从18世纪60年代英国第一次工业革命开始,工业生产方式和工业成果就深刻的改变着人类社会的发展进程,伴随科技对生产方式的根本性调整,越来越多的工业设施、工业设备被淘汰,工业闲置空间成为城市建设面临的问题,工业废弃的产生伴随着昔日繁华的老牌工业区的没落,同时会产生一系列的连锁反应,包括工厂倒闭等经济问题、失业率上升等社会问题、城市人口外迁等城市问题、税收减少等政治问题、工业污染等环境问题,如何处理大量的工业废弃成为全球各国面临的一个综合性难题。尤其在二战后,工业变革日新月异,工业废弃的产生以几何体增加,在处理这些工业废弃的过程中各国也在不断积累经验。对工业废弃的处理经历了一个观念转变的过程:销毁、销毁重建、回收再利用、综合性开发,在这个过程中,人们渐渐认识到工业废弃物是人类社会自身历史的见证,工业建设过程中的成果与遗存属于人类历史遗产的一部分,工业遗产的概念由此而来。

 

1工业遗产研究成果概述

 

工业遗产的理论依据是工业考古学,是一门包括调查、考察、记载保护工业遗迹的学科,目的在于从社会史和技术史的角度评价这些遗迹的意义。20世纪70年代美国和日本学者相继引入工业考古学的概念,并对本国工业遗产展开研究。我国对工业遗产的研究开始于21世纪,2006年国家文物局主办的中国工业遗产论坛通过了《无锡建议》,标志着中国工业遗产的保护、管理与研究进入了一个新阶段。

 

伴随着工业考古学半个世纪的发展,工业遗产的实践也在不断推进,相关的学术机构、行业协会、国际组织纷纷成立,国际工业遗产保护委员会(TICCIH)于2003年通过并提交给国际古迹遗址理事会(ICOMOS)的《下塔吉尔宪章》,明确了工业遗产的定义、内涵、工作原则与技术方式和形态分类,成为目前各国工业遗产保护与再利用的指导性章程。工业遗产被定义为:那些在历史、技术、社会、建筑或科学方面有价值的工业文化遗存组成。它们由建筑物、机械、车间、制造场、工厂、矿场及相关的加工提炼场所、仓库、店铺、能源生产和传输设施、交通设施所组成,与工业相关联的社会活动场所,如住宅、宗教礼拜地和教育机构都包含在工业遗产范畴之内。

 

对工业遗产保护再开发的实践,主要以四种模式为主:工业博物馆保护模式、景观公园改造模式、艺术创意介入模式和综合开发模式。

 

工业博物馆保护模式是指将该工业遗产所在建筑、厂区等,再造为同一主题的博物馆或美术馆,或者把工业区连同周围的自然环境,建成生态博物馆,原工业设备、机器、工具等制品就地展示,如意大利罗马的蒙特马尔蒂尼中心博物馆、巴黎的奥塞美术馆。

 

景观公园模式,指利用原工业遗产与城市记忆的链接,保留一定的原有工业设施,在原工业遗产所在地的基础上进行合理的整理规划,建立城市公园。

 

艺术创意介入模式,指利用工业遗产原有的特殊美感和空间特色,如工业设施的历史斑驳痕迹或工厂建筑宽敞高大的厂房仓库,把工业遗产改造成为艺术空间,北京798艺术区就是利用大型厂房的包豪斯建筑风格,重新注入艺术功能。

 

综合开发模式,往往在一个区域工业遗产的保护再利用中出现,如德国鲁尔区的“工业遗产旅游之路”的策划,把没落的德国鲁尔区改造成为一个区域性的旅游目的地,其中包括亨利钢铁厂露天博物馆、北杜伊斯堡景观公园、奥伯豪森中心购物区,区域内的废旧铁路和旧火车车皮成为社区儿童艺术学校的表演场地,焦炭厂被改造成餐厅、儿童游泳池。在工业遗产的实际改造中,往往采用综合开发模式,涵盖工业博物馆、景观公园、艺术创意介入等模式。

 

短短50年间,工业遗产的保护与再利用经历了一个从无到有,从粗放到精细的过程,在这个过程中,与工业遗产相关的法律、制度、组织、学科渐渐建立起来。对工业遗产的观念也在不断变化,最开始的时候各个国家和地区的实践目标都是为了解决问题,随着经验的积累和观念的转变,工业遗产改造的重点变为对遗产的保护和对历史记忆的保留。

 

2台湾地区工业遗产研究概述

 

工业遗产,台湾常使用的说法是“产业文化资产”,强调其所具有的价值涵义。台湾地区大多数工业遗产形成于日治时期,日本占领中国台湾的50年中,实行“工业日本,农业台湾”政策,把台湾作为日本的物资补给地,大量搜刮台湾的盐、铁、糖、粮,并由此兴建配套的铁路运输系统。日本退出台湾岛之后,给台湾留下了大量的工业遗存,主要以大型厂房、工业设备、铁路为主。20世纪后期,由于受到国际经济影响、岛内产业结构的更迭和转型,工业遗存遭到闲置或废弃。

 

台湾地区开展工业遗产保护起步较早,1981年行政院文化建设委员会成立,1982文化建设委员会公布施行《文化资产保存法》,正式开启台湾的文化资产保护。1998年,台湾“行政院”成立文化资产委员会,确定工业遗产的内容、分类、范围,利用工业考古学的方法建立工业遗产调查操作手册。

 

在工业遗产评估和调查的基础上,文建会开展了三个计划:1998年闲置空间再利用计划、2002年台湾世界遗产潜力点计划、2002年产业性文化资产保存计划。

 

闲置空间再利用计划具体指向铁道艺术网络及五大创意文化园区。台湾铁道艺术网络计划是指把闲置的铁道仓库作为艺术家的工作坊和艺术展演场所重新规划,具体包括台中20号仓库、嘉义铁道艺术村、枋寮F3艺文特区、新竹铁道艺术村、台东铁道艺术村、花莲铁道文化园区。五大创意文化园区是指,2002年,台湾文建会推动的“文化创意产业发展计划”,在全台范围内选择了四个闲置酒厂和一个仓库,具体指华山1914文化创意产业园区、台中文化创意产业园区、嘉义文化创意产业园区、花莲文化创意产业园区和台南文化创意产业园区,产业遗产再利用为创意文化园区,强调的是艺术创作与商业机制的连接。

 

台湾早期的工业遗产保护是出于环境整治和日常维护需要,并且以观光商业利益为重,忽视工业遗产本身的社会文化功能、历史文化价值。2000年之后,台湾文化建设委员会开始推行一系列文化资产“再利用”主题活动,特别是1999年台湾9·21大地震之后,大量古迹和历史建筑受到很大的破坏,工业遗产再次受到重视。

 

笔者在台湾学习期间,重点考察研究台湾文化创意产业的理论与实践成果,走过台湾知名与不知名的很多文化创意站点之后,发现台湾的工业遗产有两个突出特点,第一,文化创意产业多是从工业遗产出发,缘于台湾历史古迹的缺乏和工业结构转型过程中产生的大量工业遗存;第二,台湾铁路的记忆贯穿整个台湾当代社会,工业遗产中的大部分资产或直接或间接都会与台湾铁路产生联系,“台湾铁道艺术网络计划”、“阿里山窄轨铁道”、“盐铁专线”、“台铁便当”等,从火车站、铁路线路、铁路仓库、铁路制造厂、铁路餐饮服务等等,台湾地区都把其纳入文化资产,并进行主题开发、品牌管理,台湾铁路不仅从交通地理上串联全台湾空间结构,还从文化记忆上搭建台湾的时间意象。所以对台湾铁道文化的研究就拥有了,了解当代台湾文化的意义。

 

3台湾地区铁道文化再生历程概述

 

台湾铁路,自1837年刘铭传建立第一条铁轨以来,已经有180年的历史,期间承载客运货运,对台湾经济发展和大众交通做出了重要的贡献,然而20世纪末,台湾地区社会结构的改变、大众运输系统的进步,都让百年台铁原有的功能逐渐被替代,2005年台湾高铁运行之后,台铁的实用功能锐减,多条支线凋零直至废弃。

 

对于包含台湾记忆的台湾铁路,台湾地区没有选择粗放式的销毁或丢弃,而是在多方势力介入台铁的留存与保护研究之后,最终确认借由台铁原有的功能与条件打造文化艺术观光路线,让台铁的功能延续,生命力拓展。

 

3.1大陆对台湾铁道文化研究综述

 

大陆地区对台湾工业遗产和台湾铁道文化再利用的研究早已有之,多零散见于建筑、城市景观、工业遗产、旅游开发类的论文期刊。如石颖川的硕士学位论文《对城市工业遗产的人类学思考——西直门火车站的变迁与历史记忆》(2010年)从社会学角度讨论铁道再利用的必要性;林双毅的硕士论文《城市铁路废弃地景观更新设计研究》(2013年)中提到台湾铁道文化开发。还有一部分论文以某一个铁道艺术村为案例,从一个角度讨论研究,如范丽的硕士论文《旅游开发与既有建筑再利用研究》(2013年),从改造的背景、策略、使用评价角度研究“台东铁道艺术村”;樊丽媚的硕士论文《台湾工业遗产的保护与再利用研究》(2013年)通过对台湾的工业遗产现状进行普查、分析和总结,提到台湾铁道艺术网络计划,并从建筑类型和改造类型分析“台中20号仓库”和“嘉义铁道艺术村”;王蕾霰、周波在论文《台湾产业遗产保存与再利用实践研究》(2015年)中详细讨论台湾对工业遗产再利用的认识和实践,以“台东铁道艺术村”为例,论述台湾铁道艺术网络计划的缘起;赵红霞的硕士论文《面向文化创意产业的台湾工业遗产再利用研究》(2015年)从空间结构、建筑类型、改造手法、改造理念等角度分析“台中20号仓库”;李星敏的硕士论文《铁路废弃地的景观更新设计对策》(2015年)从景观更新的角度讨论“嘉义铁道艺术村”。由此可见,把台湾铁道文化作为单独的主题进行深入研究的论文目前还没有出现。

 

3.2台湾铁道文化再生实践

 

台湾人的铁路包含的是浓浓的化不开的世代记忆,在现代化的过程中,台铁衍生出的产业链上下游基本上可以涵盖50%的台湾文化营造,台湾人喜欢并擅长开发铁路文化,例如,制造铁路用铁的铁厂工人,用铁路部件废弃物组装成的装置摆放在台北市政府广场;铁路运输过的木材和旧铁轨为主体建成的“宜兰罗东林业园区”;铁路旁边原来用来存储货物的旧仓库、职工宿舍、办工场所,改建成艺术园区,如台中20号仓库铁道艺术村、新竹市铁道艺术区、枋寮F3铁道艺术村、台东铁花村、花莲铁道商业街区;台铁便当成为一个重要的品牌,铁路途径的台东县池上地区,为过路的台铁旅客准备的池上便当,成为众多游客的旅行的目的;很多火车站本身就是历史建筑,由于台湾地区历史上被众多不同的政体治理,期间留下的痕迹,又以火车站的建筑样式最为明显,如日本占领时期修建的日式风格明显的集集火车站、花莲火车站、平溪线十份车站,巴洛克风格的台中火车站,原住民元素突出的台东火车站、台东海端火车站等等。

 

3.3台湾铁道艺术网络计划项目

 

“台湾铁道艺术网络计划”是台湾文建会推行的“闲置空间再利用计划”的重要项目之一。铁道艺术网络利用各个火车站闲置的仓库改造为艺术家创作的工作坊及展演场所,借由此带动台湾文化艺术发展。2000年,位于台中火车站后方的20到26号仓库成为铁道艺术网络的第一个运营点,开放仓库给艺术家进驻,其中的20号仓库免费开放给大众参观,并同时作为展览和休憩的场所,之后台中的铁道艺术村被称之为“台中20号仓库”。继台中的铁道艺术村之后,陆续完成嘉义、枋寮、新竹、台东四处铁道艺术村的建立,2009年又推动花莲铁道艺术村的规划运营,自此台湾铁道艺术网络串联起由“点”到“面”贯穿整个台湾铁道东西南北的艺术创作网络,并借由此网络整合台湾艺术创作活力、地方文化特色、交流互动方式及相关观光与产业资源。

 

4结语

 

铁道建筑论文篇6

2.活动过渡的中介属性:地铁作为一项交通工具,常常被视为地面起点与地面另一个迄点之间的过渡,是一个空间压缩的“介面”(interface)。因此,城市规划者和设计者在地铁站的设计上往往忽略了美学上的考虑。

3.高速变化的流动属性:城市里移动速度的改变,也造成了人们对空间体验以及与城市关系的改变。地铁乘客的视觉焦点因为熟睹而游离、焦躁,不容易集中注意力。于是高速流动造成了人与人、人与物、人与空间互动的降低,城市旅程因此越来越单调、抽象。

4.专用路权的排他属性:地铁运输造成旅程单调的抽象原因,不仅因为流动的高速化,更因为路权的专用性,即地铁行驶在隔离式专用路轨上(exclusiveright-of-way),这一属性隔绝了乘客在旅途中以视觉参与活动的机会,因此造成了一种独特的、目的纯粹的、排他性强烈的疏离感。

5.人潮汇集属性:地铁一方面是一种“大众空间”,吸引大量人潮川流不息,是使用频率最高的空间;另一方面,地铁作为一种公共服务设施,使用者不分年龄、性别、职业、收入以及阶级,地铁建筑又是城市中具有浓厚“普遍性格”的空间。

6.塑造城市形象的“地标”属性:地铁是一个城市文明的窗口,通过地铁建筑可以反映其科技水平和美学标准。

二、地域文化—地铁设计的核心

从人类发展史来看,地域文化是人们生活在特定的地理环境和历史条件下,世代耕耘、创造、演变的结果。一方水土孕育一方文化,布正伟先生在其《自在生成论》中认为建筑个性的艺术表现有三个层次:”与使用性质相适应的艺术气氛,与地方自然环境、人文环境相谐和的文化气质,与生活前进步伐相一致的时代气息“。其中第二条”与地方自然环境、人文环境相谐和的文化气质“说的就是建筑要表现出地域性特征。倡导地铁设计的地域特色,并不意味抱着传统不放手,而是要从中汲取养分,创造全新的视觉语言,提倡原创设计。一部建筑史就是地域文化发展的总和,不同地域的建筑各有特色,有其特殊规律。不同国家,甚至同一国家中,不同城市也各有地方特色。杰出建筑大师的作品也带有强烈的地域印痕,纵观国际地铁建筑的设计,不难看出他们在地域文化和人文环境上所做出的努力。

一提到巴黎的地铁,到过巴黎或对现代艺术史和建筑史略有涉猎的人,都会对建筑设计师赫克托?吉马德(HectorGuimard)的“新艺术”(ArtNouveau)风格的作品有深刻的印象,在19世纪与20世纪交汇的关键时刻的巴黎,一种崭新的艺术形态巧妙地与一种前所未有的公共运输科技结合,在艺术史上留下了永不磨灭的风格,这种风格就是“地铁风格”(StyleMetro),巴黎人的浪漫气质从其作品中彰显出来。在巴黎现有的86座“新艺术”风格的地铁建筑中,当属地铁二号线西侧终点站“皇太子妃门站”(PorteDauphine),以及蒙马特区十二号线的“阿贝斯站”(Abbesses)与高耸的“埃菲尔铁塔”(TourEiffel,1889)形成鲜明对比,成为巴黎的象征,充分地体现出地铁建筑的地标性。

莫斯科地铁以”地下宫殿“的美誉而著称于世。莫斯科地铁不仅是工程上的奇迹,也是建筑美学上的重要作品。莫斯科地铁是权力美学的体现,它采用了贵重的天然石料,独特的照明灯具,更饰以名师高手创作的大量雕塑和彩绘,尽显其艺术瑰宝之奇丽,具有帝俄时代的宫殿风格。如共青团广场地铁站的拱顶是描绘前苏联青年劳动、战斗和生活的马赛克镶嵌画;马雅可夫斯基站犹如这位大诗人的纪念厅,用高强度不锈钢筑成轻巧的列拱,地面铺白色大理石,用红色大理石镶边,中间有一条紫红色的大理石通道纵贯候车厅,犹如庄重的红色地毯,直抵候车厅尽头诗人的半身像。巧妙地将地域文化与时代特点相融合,使其成为莫斯科的象征。

里斯本地铁的历史不长、规模不大,只有两条线路,总长19公里,其中17公里为地下路段。但其地铁的公共艺术却非常有特色,几乎全是各种壁面瓷砖艺术品,间或一些陶瓷雕塑创作,在地铁公共艺术领域里,享有极高的声誉。里斯本的地铁公共艺术之所以出名,除了参与设计的艺术家的杰出作品,更因为其忠实地反映了这个城市非常独特的文化传统—陶瓷艺术。

以上典型案例说明地域文化是地铁建筑设计中不可忽视的因素,是设计师在设计中应予以重视的问题。

结语

勒?柯布西耶在《走向新建筑》中说:“建筑设计的起点是问题的发现,终点是一种直指人心的境界。”中国地铁发展日益成熟,在城市设计主旨思想的指导下,也逐步形成了地铁建筑艺术。我国的几大城市在建和已建的地铁工程中,也都把城市文化以及人文文化融入地铁建筑之中。地铁的“城市动脉”和“城市文化”的特征将会越来越显著,倡导北京地铁设计的地域特色,不再是遥不可及而是指日可待的。新晨

参考文献:

铁道建筑论文篇7

【 key words 】 the subway vibration, building the isolation vibration reduction, vibration isolators

中图分类号:U231+.3文献标识码:A 文章编号:

1.引言

随着我国城市建设的高速发展,轨道交通因其快速、安全、准时、运量大的特点,成为舒缓交通压力、连接城市中心和边缘郊区的纽带,成为人们出行的重要交通工具。为缓解交通压力,地铁不得不穿过城市中密集的居民区、商业中心,而且目前大都采用浅埋方式,地铁隧道离建筑物越来越近。随着地铁交通系统规模的不断扩大,地铁隧道邻近建筑物的情况越来越多,同时地铁运行的总体密度逐步提高,由地铁运行而产生的振动影响日益增大。

2.地铁振动的概念

地铁振动是指因地铁车辆运行引起的振动通过周围地层(地下或地面)向外传播,进一步诱发附近地下结构以及邻近建筑物(包括室内家具等)的二次振动和噪声。

3.地铁振动的危害

地铁振动会对建筑物(特别是古建筑物)的结构安全、维护以及其中的居民和工作人员的工作、日常生活产生很大的影响,见下表。

影响对象 影响范围 危害的表现

人(动物) 生理

心理 强烈时,会造成骨骼、肌肉、关节及韧带的严重损伤

可造成内脏器官的损伤

使消化系统功能代谢发生障碍

对神经系统产生影响,引起手指非主观颤动或失眠等

使人心烦意乱,心理失衡而出现障碍

建筑物 安全性能

正常使用 长期作用下降低建筑结构强度,出现裂缝或者引起结构变形

条件符合时可能引起建筑物共振,对结构造成严重破坏

对古建筑的结构安全、保护和维修造成影响

精密仪器 使用精度 精密仪器无法正常使用

4.评价标准

目前国内对于地铁列车运行引起的振动对沿线居民影响的评价,主要参照国家标准《城市区域环境振动标准》(GB10070-88)。其规定:以铅垂向Z振级作为振动影响的评价指标。

5.地铁振动产生机理、传播途径、影响因素

地铁列车高速行进是地铁振动的主要发生源,具体来源于列车的轮轨系统和动力系统。地铁振动是移动中的周期性振动荷载,速度越快,荷载的幅值越大。

地铁振动产生的是纵波、横波和表面波合成的复杂波动现象,其传播形态较为复杂。根据已有的研究成果,近场的振动波型主要以弯曲波型式传播,远场主要以表明波形式传播。

振动的传播途径:轨道轨道扣件和道床隧道岩土建筑物人

有研究认为,影响振动的各参量关系为函数关系,但目前尚无成熟的精确表达式。主要参数中以列车速度、车辆重量、轮轨条件、隧道基础、结构类型及是否使用隔振措施等因素对地铁振动特性影响较大。

6.地铁振动的控制措施

6.1规划阶段的控制

在最初的规划阶段,要把地铁线路的选择同城市规划结合起来考虑:

(1)线路走向尽量与城市快速路、主干道或次干道重合。

(2)合理控制地铁线路两侧拟建建筑物的建设距离。

(3)充分利用各种屏障(如河流)等来阻隔振动的影响。

6.2设计施工阶段的控制措施

隔振是用一些弹性元件或其他措施隔断部分振动波的传播;减振是在产生振源的设备或部件上加装阻尼结构或阻尼元件,或者增加设备或元件本身的阻尼来达到减振的目的。

根据振动的产生、传播和相关因素的分析,可以从振源减振控制、振动传播途径、受保护建筑物控制三方面来考虑地铁振动的控制。

6.3受振动影响建筑物的控制

由地铁振动引起的沿线建筑物的振动,其振级大小与建筑物基础、结构型式以及与地铁线的距离有关。

(1)地基的刚性越强,建筑物内振动响应越低,因此地铁振动影响范围内的建筑物要做好地基的加固。

(2)避免采用轻型结构框架或基础,选用重型结构体系或基础。

(3)通过调整房屋结构体系的刚度,改变结构自振频率,避免主振源与房屋结构之间由于低频耦合作用产生共振现象。

(4)通过安装减振器实现建筑整体减振和单个房间的局部减振。

【案例分析:远洋万和公馆隔振减振设计】

北京地铁15号线望京站~望京东站区间近距离穿越大望京1号地建筑楼群,主要涉及远洋万和公馆项目的620地块(见图1)。

图1 620地块各楼座与地铁隧道位置关系图

地铁15号线望京站~望京东站区间为双线隧道,盾构法施工,隧道直径为6m,两个隧道中心线距离13~15m,隧道拱顶埋深为9~12m。620地块建筑功能为高端企业会所,其相应的由地铁而产生的振动要求限值确定按照“特殊住宅区”的标准限值执行,即:室内振动的铅垂向VLzmax值不大于65dB。

根据会所建筑结构方案,依照动力有限元数值模型的建模原理和方法,利用ANSYS建立动力有限元模型来预测北京地铁15号线地铁列车运行对620地块内建筑物的振动影响,以4#楼为例,部分结果如下:

表1 右侧隧道内列车通过时620地块4号楼拾振点VLzmax值(dB)

表2 右侧和左侧隧道内均有列车通过时620地块4号楼拾振点VLzmax值(dB)

根据现场实测和数值模型预测结果,经分析可以得到以下结论:

(1)地铁列车运行引起的620地块1号楼、2号楼、3号楼地上室内振动的VLzmax值均小于65dB,满足国家标准《城市区域环境振动标准》(GB10070-88)中对于“特殊住宅区”的规定,但1号楼、2号楼地上部分室内振动非常接近国家标准限值在59~64.9dB之间。

(2)地铁列车运行引起的620地块4号楼、5号楼地上多个房间的室内振动的VLzmax值大于65dB,超出《城市区域环境振动标准》(GB10070-88)中对于“特殊住宅区”的规定。

根据地铁振动对大望京1号地的地铁振动预测及分析,并经研究后,结论如下:

620地块因4#、5#建筑室内振动超出65dB,1#、2#虽未超出国家标准但非常接近(64.9dB),为确保项目品质及满足企业会所高端项目要求,对1#、2#、4#、5#进行隔振处理。

本项目隔振减振方案的研究及确定:

(1)规划设计角度:建筑物退让地铁

对于在已运营地铁沿线规划建造的楼盘,目前国内外通常采取退让地铁线路方案,即退让到满足振动要求的一定距离之外。根据现场实测和数值模型计算,4号楼、5号楼退让到距离隧道壁边缘20m外可满足要求,但不满足于规划设计要求,此方案排除。

(2)振源减振:地铁隧道内更换减振扣件

用于地铁的减振轨道形式有多种,但考虑到15号线目前在620地块内采用的是普通无砟轨道及DTⅥ2型非减振扣件,更换成减振轨道形式在施工上很困难,所以可以考虑更换扣件,即把目前的DTⅥ2型非减振扣件更换成减振扣件,如Vanguard扣件、Lord扣件、GJ-III扣件等。但本项目是在地铁通车后修建,所以地铁运营部门没有义务来更换扣件,所以此方案实施的可能性很小。

(3)振动传播途径控制:隔振屏障(隔振沟)

由于隔振屏障要在建筑物和地铁隧道之间修建,而4号楼、5号楼距离隧道非常近,屏障施工会对运营地铁隧道有影响,所以必须征得地铁运营部门的同意。而且目前国内还没有地铁隧道沿线修建隔振屏障的工程实例,此方案造价较高、且风险较大。

(4)建筑物隔振:钢弹簧浮置隔振

建筑物隔振的基本原理是将建筑物浮置在弹性基础之上,实际工程中常用的方法是采用隔振基础,即在建筑物和基础之间设置钢弹簧来隔离土层中传来的振动。此技术在国外已经比较成熟,有多个工程实例。目前,德国、法国、英国、美国、捷克、瑞典、澳大利亚、香港等地都建有弹性浮置楼房。国内采用钢弹簧浮置技术(主要是局部浮置)的建筑有上海东方艺术中心、武汉大剧院、国家大剧院、上海音乐厅。此方案目前技术上较成熟,可实施,但造价成本较高。本项目如采用此种处理方法,建筑低铅垂向振动至少可降低10dB,结果可满足国家规定的要求。

经过分析比较及经济性论证,本项目最终确定采用钢弹簧浮置隔振技术,钢弹簧位置放置于首层±0.00标高楼板梁下,经模型测试可降低振动10dB,达到隔振效果。

[参考文献]

[1]刘维宁,夏禾.地铁列车振动的环境响应[J].岩石力学与工程学报,1996,15(增刊):586~593.

[2]夏禾,吴萱,于大明.城市轨道交通系统引起的环境振动问题[J].北方交通大学学报,1999,23(4):1~7.

[3] 曹国辉,方志.地铁运行引起房屋振动的研究[J].工业建筑,2003,33(12):31~33.

铁道建筑论文篇8

随着城市公共交通的发展, 地铁、轻轨等城市轨道交通系统以其高效、快捷、环保等优点, 成为缓解城市交通和减少污染的有效手段, 在现代城市的立体交通体系中发挥着重要的作用。我国拥有和正在建设城市轨道交通系统的城市也越来越多, 作为国内第 4 个地铁投入运营的城市, 广州未来的城市轨道交通架构将由十几条地铁及轻轨线组成, 深圳地铁也已建成投入运营, 广州—佛山、广州—珠海轨道交通系统近期亦即将开工建设; 珠江三角洲作为中国最重要的城市群之一, 其轨道交通的规模在国内首屈一指, 城市轨道交通系统将在广东省的经济生活中起到越来越重要的作用。但城市轨道交通系统在给人们工作和生活带来高速、便捷的同时, 其对周围建筑物的影响也逐步引起人们的关注。

2 振动的影响

轨道交通系统的车厢移动将使车轮与轨道产生振动, 这些振动经过隧道结构传递到周围土层中并向四周传播, 将引起邻近建筑物的振动。由于城市建筑日益密集, 城市轨道交通系统在穿越更多建筑群的同时, 其交通密度也不断增大, 另一方面随着整个社会环境保护意识的提高, 国际上已把振动列为七大环境公害之一, 轨道交通对周围建筑物的振动影响正在引起广泛的关注。根据实测, 地铁列车通过时引起地面建筑物振动的持续时间约为 10s; 在一条线路上, 高峰时两个方向每小时内可通过数十对列车, 振动作用的持续时间可达到总工作时间的15%~20%[1]。广州地铁一号线上的一幢 9 层框架房屋, 实测数据表明室内的 z 振级为(79.2~85.2)db,超出了 gb 10070-88《城市区域环境振动标准》规定的城市“混合区”, 即一般商业与居民混合区昼间 z 振级标准 75db、夜间 72db 的要求[2~3]。

由于城市轨道交通系统投资巨大, 一旦建成则很难改线和迁移, 而建筑物正常情况下也具有较长的使用年限, 轨道交通的振动污染一旦形成将长期存在。目前广东省正大力发展城市轨道交通系统,对环境质量的要求也愈来愈高, 因此开展城市轨道交通对周围建筑物振动影响的研究, 不仅具有重大的社会意义, 还可以对轨道交通的规划、设计提供较为详细、可靠的依据, 减少将来为降低这种振动污染所需的巨大经济投入。

3 振动的特点

近年来, 英国、日本、德国等国家已广泛开展了对轨道车辆振动的传播、衰减特性的研究, 并提出了一些减少振害的措施。英国铁路管理局等部门对行车速度、激振频率和轨道参数的相关关系及共振现象进行了试验研究; 日本的研究人员就轨道车辆引起的结构振动发生机理、振动波在地下和地面的传播规律及其对周围居民的影响进行了研究; 德国的研究人员提出了一种基于脉冲激励和测试分析的诊断测试方法, 以预测市区轨道线附近建筑物地面振动水平。上述研究主要集中在进行相应的测试并分析研究振动波传播的规律, 侧重于采取改善道床结构、车辆构造以及设置隔振设施等措施减少振动。

在国内, 由于近年来城市轨道交通系统的迅速发展以及全社会环保意识的提高, 一些研究机构也开展了对地铁区间隧道及附近地面的振动测试分析工作, 在地表振动波的衰减规律等方面取得了一定成果[4]。但主要偏重于地铁隧道结构振动及振动传播方面的研究, 未直接以对建筑物的振动影响作为研究对象, 并将其与城市轨道交通系统产生的振动以及振动传播的特性进行综合分析。

由于目前缺少专门的评估振动对建筑物影响的标准, 因此仅能根据已有的少量测试数据及相关标准较粗略地分析建筑物所受的影响, 而且建筑物的振动与其基础、结构形式、自重等多方面因素有关,显得较为复杂。同时, 轨道车辆振动的传播较为复杂, 与土层介质有着密切关系, 振动波的传播特性在不同地质条件的地区不尽相同。由于地基土的区域特殊性, 在其他地区测试、分析的结果并不一定符合广东省的实际情况, 特别是该地区地质条件复杂, 具有很强的多样性, 因此, 可结合广东省的土质特点,对已建成使用的地铁隧道结构及周围建筑物进行现场测试, 结合相应的岩土试验, 分析地铁隧道结构及周围土体体系的动力特性, 研究振动的传播途径、振动性状及对建筑物的影响, 确定不同地质等条件下城市轨道交通系统与不同结构类型、基础形式建筑物的合理距离, 为已建成的地铁线路周围建筑物振动影响的评价及拟建轨道交通系统的规划、设计提供相应的理论依据。

4 有限元数值分析

由于城市轨道交通系统引起的振动较为复杂,涉及地铁轨道道床、隧道结构形式, 场地土层类型,邻近建筑物的基础、结构形式等多种因素。而地铁在线路上运行产生的振源是一连串移动式作用点,对地面形成迭加作用, 较为特殊。同时, 埋置于土中的地下结构在动荷载的作用下, 土与结构的动力相互作用不可忽视, 是否考虑土与结构相互作用, 其计算结果将相差很大。土中的地下结构由于土体介质的存在, 将使结构的振动特性发生很大的变化, 其结构的动力性能很可能完全改观, 因此对城市轨道交通系统引起的振动进行分析具有一定的复杂性。

动力有限元法是目前研究土与结构动力相互作用的最常用的数值计算方法, 是随着有限元法的发展与结构动力学理论的日趋成熟而逐渐发展起来的。

动力有限元法可以方便地处理介质的非均匀性、各向异性、非线性以及复杂的几何形状及边界条件, 因此可以进行地下结构动力特性的全面深入的研究。

由于地面水平方向振动在传导过程中的衰减要快于竖向( 铅锤向) 的振动, 沿线建筑物内竖向振动多大于水平方向的振动, 因此在评价建筑物受地铁振动的影响时, 可以竖向振动为主。地铁列车竖向振动荷载如图 1 所示, 由于地铁在线路上运行产生的是一连串移动振源, 可在不同时刻在不同的计算断面上施加荷载, 如图 2 中的 1、2……n 断面在不同的时间分别施加荷载 p1、p2……pn。

建筑物在地铁引发振动下的响应分析, 过去的研究多为在一个二维体系或两个正交的二维体系下的分析, 但仅当建筑物沿隧道方向有着相当长度及一致性时方可勉强简化为二维情况进行分析, 而实际情况中极难满足这些要求。因此, 本文针对某地铁穿越其下的建筑物, 建立了地铁隧道、土体及邻近建筑物的三维整体模型(如图 3), 对隧道及建筑物在列车振动荷载作用下的动力响应进行有限元分析[5]。

研究表明, 在类似工程地质条件下, 地铁振动对其穿越或紧邻建筑物的影响以体波为主, 以通过体波将振动能量直接传至建筑物基础再影响上部结构为主要方式, 面波对于该建筑物上部结构的影响甚微[5]。

5 结语

城市轨道交通系统不仅有效地缓解了交通拥挤状况, 同时还极大地推动了社会经济发展, 加快城市化建设步伐。由于国内已进入了城市轨道交通系统以及城市化建设的高峰期, 积极开展城市轨道交通系统对周围建筑物的振动影响的研究, 不仅可以较为准确地评估其现有的影响, 同时将使以后的城市轨道交通系统的规划、建设更加全面、科学, 具有较强的前瞻性, 对于保护生态环境和社会可持续发展具有重要的现实意义。同时, 由于地铁引发的建筑物振动问题较为复杂, 涉及交通工程、土动力学、结构振动等领域, 需对地铁振动波的传播机理进行更深一步的研究, 并确切地分析邻近建筑物的振动效应。

参 考 文 献

[1] 夏禾, 吴萱, 于大明. 城市轨道交通系统引起的环境振动问题[n]. 北方交通大学学报, 1999(4)

[2] 曹国辉, 方志. 地铁运行引起房屋振动的研究[j]. 工业建筑, 2003(12)

[3] gb 10070- 88 城市区域环境振动标准[s]

铁道建筑论文篇9

建筑的空间属性与大部分的建筑具有明显的不同之处,地铁及城铁统称为大众捷运系统(Mass Rapid Transit System),它是指:在城市内的主要运输通道,以专用动力车辆行驶于地面、高架或地下的专用路轨,并提供班次密集、运量大、速度快、安全舒适等服务的公共运输系统。从这一定义出发,可以总结出地铁空间的六个独特属性:

1. 都市系统中的交换属性:根据美国著名都市社会学者科斯特(Manuel Castells1942-)的论点,交通是都市系统中的“交换元素”(exchange element),是都市流动模式的一种具体表现。

2. 活动过渡的中介属性:地铁作为一项交通工具,常常被视为地面起点与地面另一个迄点之间的过渡,是一个空间压缩的“介面”(interface)。因此,城市规划者和设计者在地铁站的设计上往往忽略了美学上的考虑。

3. 高速变化的流动属性:城市里移动速度的改变,也造成了人们对空间体验以及与城市关系的改变。地铁乘客的视觉焦点因为熟睹而游离、焦躁,不容易集中注意力。于是高速流动造成了人与人、人与物、人与空间互动的降低,城市旅程因此越来越单调、抽象。

4. 专用路权的排他属性:地铁运输造成旅程单调的抽象原因,不仅因为流动的高速化,更因为路权的专用性,即地铁行驶在隔离式专用路轨上(exclusive right-of-way), 这一属性隔绝了乘客在旅途中以视觉参与活动的机会,因此造成了一种独特的、目的纯粹的、排他性强烈的疏离感。

5.人潮汇集属性:地铁一方面是一种 “大众空间”, 吸引大量人潮川流不息,是使用频率最高的空间;另一方面,地铁作为一种公共服务设施,使用者不分年龄、性别、职业、收入以及阶级,地铁建筑又是城市中具有浓厚“普遍性格”的空间。

6. 塑造城市形象的“地标”属性:地铁是一个城市文明的窗口,通过地铁建筑可以反映其科技水平和美学标准。

二、地域文化—地铁设计的核心

从人类发展史来看,地域文化是人们生活在特定的地理环境和历史条件下,世代耕耘、创造、演变的结果。一方水土孕育一方文化,布正伟先生在其《自在生成论》中认为建筑个性的艺术表现有三个层次:”与使用性质相适应的艺术气氛,与地方自然环境、人文环境相谐和的文化气质,与生活前进步伐相一致的时代气息“。其中第二条”与地方自然环境、人文环境相谐和的文化气质“说的就是建筑要表现出地域性特征。

倡导地铁设计的地域特色,并不意味抱着传统不放手,而是要从中汲取养分,创造全新的视觉语言,提倡原创设计。一部建筑史就是地域文化发展的总和,不同地域的建筑各有特色,有其特殊规律。不同国家,甚至同一国家中,不同城市也各有地方特色。杰出建筑大师的作品也带有强烈的地域印痕,纵观国际地铁建筑的设计,不难看出他们在地域文化和人文环境上所做出的努力。

一提到巴黎的地铁,到过巴黎或对现代艺术史和建筑史略有涉猎的人,都会对建筑设计师赫克托·吉马德(Hector Guimard)的“新艺术”(Art Nouveau)风格的作品有深刻的印象,在19世纪与20世纪交汇的关键时刻的巴黎,一种崭新的艺术形态巧妙地与一种前所未有的公共运输科技结合,在艺术史上留下了永不磨灭的风格,这种风格就是“地铁风格”(Style Metro),巴黎人的浪漫气质从其作品中彰显出来。在巴黎现有的86座“新艺术”风格的地铁建筑中,当属地铁二号线西侧终点站“皇太子妃门站”(PorteDauphine),以及蒙马特区十二号线的“阿贝斯站”(Abbesses)与高耸的“埃菲尔铁塔”(TourEiffel,1889)形成鲜明对比,成为巴黎的象征,充分地体现出地铁建筑的地标性。

莫斯科地铁以”地下宫殿“的美誉而著称于世。莫斯科地铁不仅是工程上的奇迹,也是建筑美学上的重要作品。莫斯科地铁是权力美学的体现,它采用了贵重的天然石料,独特的照明灯具,更饰以名师高手创作的大量雕塑和彩绘,尽显其艺术瑰宝之奇丽,具有帝俄时代的宫殿风格。如共青团广场地铁站的拱顶是描绘前苏联青年劳动、战斗和生活的马赛克镶嵌画;马雅可夫斯基站犹如这位大诗人的纪念厅,用高强度不锈钢筑成轻巧的列拱,地面铺白色大理石,用红色大理石镶边,中间有一条紫红色的大理石通道纵贯候车厅,犹如庄重的红色地毯,直抵候车厅尽头诗人的半身像。巧妙地将地域文化与时代特点相融合,使其成为莫斯科的象征。

里斯本地铁的历史不长、规模不大,只有两条线路,总长19公里,其中17公里为地下路段。但其地铁的公共艺术却非常有特色,几乎全是各种壁面瓷砖艺术品,间或一些陶瓷雕塑创作,在地铁公共艺术领域里,享有极高的声誉。里斯本的地铁公共艺术之所以出名,除了参与设计的艺术家的杰出作品,更因为其忠实地反映了这个城市非常独特的文化传统—陶瓷艺术。

以上典型案例说明地域文化是地铁建筑设计中不可忽视的因素, 是设计师在设计中应予以重视的问题。

结语

勒·柯布西耶在《走向新建筑》中说:“建筑设计的起点是问题的发现,终点是一种直指人心的境界。” 中国地铁发展日益成熟,在城市设计主旨思想的指导下,也逐步形成了地铁建筑艺术。我国的几大城市在建和已建的地铁工程中,也都把城市文化以及人文文化融入地铁建筑之中。地铁的“城市动脉”和“城市文化”的特征将会越来越显著,倡导北京地铁设计的地域特色,不再是遥不可及而是指日可待的。

参考文献:

①布正伟:《自在生成论》,黑龙江科学技术出版社,哈尔滨,1999。

铁道建筑论文篇10

1 地表沉降形成原因及对房屋结构的影响

伴随着我们西安地铁工程二号线的运营,一号线、二号线南延段、三号线全线及四号线试验段的建设,随之而来也产生了一些有待解决的难题,其中之一就是在地铁工程施工过程中带来的地表沉降和对上层建筑物结构稳定性的影响。地铁工程受自身工程特点的限制,多存在于人口密集、建筑物存在紧密的经济发达区域,又因为施工强度较大,在岩土开发过程中,对土体本身造成一定的影响是不可避免的。这就会引起洞室周围的地表产生形变,当这种形变累计到一个特定的限度时,就会对周围建筑物、道路、管线产生安全威胁。这其中影响最为严重的就是对房屋结构,总结归纳下来大体可以分为三个方面:第一是对房屋上部结构的损坏。在地下开挖过程中产生的不规则沉降对结构内力产生影响,可能导致房屋建筑物开裂,严重的甚至会造成结构失稳而坍塌;第二就是对建筑物地下结构的损害,尤其是基础部分。地下作业导致的土体变形不仅仅体现在沉降一个方面,同时还会在水平方向产生拉压应力,如果不加以控制,可能对基础的稳定性产生不可估量的危害。第三则是由于对土体的扰动破坏,可能会导致土体松弛,大大减少地基承载力。因此在城市地铁规划方面,应该做好事先的调查工作,尽量避免土体开挖对周围造成干扰,有效控制沉降。根据以往地铁建设经验来看,目前的地铁施工技术还有待进一步完善,地表沉降造成的大小事故仍然屡见不鲜,一旦发生了建筑物开裂、倾斜、管道破裂等事故,就会对市民的正常生活造成影响,甚至威胁生命财产安全,这就与地铁工程服务百姓的目的背道而驰。事故产生所造成的经济影响和工期拖延则会增加地铁施工的成本,所以一定要对地表沉降提高重视程度,把沉降控制在标准的安全范围之内。

2 地表沉降的控制标准

2.1 按照地表环境的基本要求分析沉降的控制标准

地层的不均匀沉降地下建筑物的影响,主要体现在对结构的影响方面,土体的横向拉压应力会对地下建筑内部的应力造成影响,引发建筑物的倾斜、失稳、或者坍塌。根据我国相关规范对建筑物倾斜度的限制,砌体结构的建筑承重基础的局部倾斜应控制在百分之三以内,多层和高层民用建筑的基础局部倾斜程度要控制在百分之一到百分之四之间,根据高度不同严格进行规范。依据这些规范所给出的倾斜标准,加上实际工程施工中的测量结出的沉降宽度,就可以通过计算,得出地表沉降最大的下沉允许值。根据以往的施工经验,地表的横向沉降规律可以近似于著名的peck曲线来进行计算,公式: 距离隧道中心的轴线为x处的地表沉降值S(x)等于Smaxexp[-x2/(2i2)]。m,i是地表沉降槽的宽度大小。它的曲线为沉陷槽形状,类似于概率论中的正态分布曲线。

假设地下建筑物相邻梁和柱之间的间距,小于或者等于沉降槽拐点,因为地下建筑的下部产生的倾斜值应该小于或者等于有关规范的允许倾斜值,所以差异沉降值ΔS与地下建筑相邻梁和柱的距离L的比值,应该小于或者等于地下建筑物规范中允许的倾斜值。根据peck的曲线走势可知,在拐点处的曲线斜率应该最大,在这种极限条件约束下的坡值应该小于或者等于相应可允许倾斜值。可根据极限条件得出地表能允许的最大沉降值为: S等于拐点的最大斜率i比0.61,再乘以地下建筑允许倾斜值。

另一种情况,当建筑物临近的柱间距很大,达到或者超过地表沉降槽的宽度i的两倍时,沉降对于地下建筑物的影响就不仅仅局限在倾斜这一个方面,随之而来的还有承载受力的梁和柱的弯曲形变。当沉降量超于一个极限值的时候,可能会导致地下建筑物的梁和柱因承担不了弯曲形变而产生断裂,或者底板结构因挤压而产生裂缝,影响结构安全。若根据地下建筑物结构的允许应变作为计算极限的控制基准,则地下结构的梁、柱、板所能承受的应变[ε]等于梁板的极限抗拉强度[σ]与所用材料弹性模量E的比值。这种情况下,沉降量在地下建筑物梁。板与隧道纵向成90度时,取值最小。

2.2 在地表环境条件约束下分析地表沉降控制标准

2.2.1 根据拱顶的下沉最大极限来推算地表沉降标准值。经过多年的施工现场经验和累计的理论分析表明,决定浅层地下工程稳定程度的条件,拱顶下沉极限值起到的作用一般比水平收敛极限值起到的作用要更为明显。梳理好拱顶位移大小和地表中线位移大小的换算关系以后,就可以将拱顶的控制标准,经过计算,换算成地下沉降标准来使用。

2.2.2 根据地层极限变形推算地表沉降标准值。地层终极破坏极限状态的最大沉降量Smax应该等于曲线拐点到中心的距离比0.61,乘以周围岩体的极限剪性应变γp,或者乘以经验系数K和弱面走向和水平面夹角β的乘积。

2.2.3 根据车站的安全运营系数来确定地表沉降标准值。根据铁路部门相关的维修规则规定:若存在两股钢轨顶面水平偏差,正线的偏差不得大于4毫米,其他的站线不得大于5毫米。但是如果有水平差大于等于4毫米的三角坑存在于延长不足18米的距离之内时,则有可能会地铁较少荷载或者轨道悬空,会产生地铁出轨的可能。按照曲线的发展趋势,由于轨道高低不平所得出的地表沉降允许值Smax等于铁路的轨道允许10m弘量的最大值[δ]与测量弦长L的比值的二倍。

由以上几方面可以得出的几个地表沉降标准值中,在建筑物允许的沉降值和地层允许的沉降值之间,选择比较小的一个作为沉降控制标准值,然后再考虑轨道上有车辆运行的时候,根据实际情况再次修改沉降标准。

结语

地铁隧道开挖导致的土体形变以及地面沉降现在看来是无法避免的,当地表沉降达到一定的程度时,就会对上层建筑或下层基础造成影响,所以地铁隧道的施工对于沉降的控制就显得尤为重要。在发展施工技术水平的同时,要做好人为可避免的工程事故,从而确保在建筑物结构整体安全的情况下,完整有序的进行施工。

铁道建筑论文篇11

一、地铁建筑特点解析

      建筑的空间属性与大部分的建筑具有明显的不同之处,地铁及城铁统称为大众捷运系统(Mass Rapid Transit System),它是指:在城市内的主要运输通道,以专用动力车辆行驶于地面、高架或地下的专用路轨,并提供班次密集、运量大、速度快、安全舒适等服务的公共运输系统。从这一定义出发,可以总结出地铁空间的六个独特属性:

      1. 都市系统中的交换属性:根据美国著名都市社会学者科斯特(Manuel Castells1942-)的论点,交通是都市系统中的“交换元素”(exchange element),是都市流动模式的一种具体表现。

      2. 活动过渡的中介属性:地铁作为一项交通工具,常常被视为地面起点与地面另一个迄点之间的过渡,是一个空间压缩的“介面”(interface)。因此,城市规划者和设计者在地铁站的设计上往往忽略了美学上的考虑。

      3. 高速变化的流动属性:城市里移动速度的改变,也造成了人们对空间体验以及与城市关系的改变。地铁乘客的视觉焦点因为熟睹而游离、焦躁,不容易集中注意力。于是高速流动造成了人与人、人与物、人与空间互动的降低,城市旅程因此越来越单调、抽象。

      4. 专用路权的排他属性:地铁运输造成旅程单调的抽象原因,不仅因为流动的高速化,更因为路权的专用性,即地铁行驶在隔离式专用路轨上(exclusive right-of-way), 这一属性隔绝了乘客在旅途中以视觉参与活动的机会,因此造成了一种独特的、目的纯粹的、排他性强烈的疏离感。

      5.人潮汇集属性:地铁一方面是一种 “大众空间”, 吸引大量人潮川流不息,是使用频率最高的空间;另一方面,地铁作为一种公共服务设施,使用者不分年龄、性别、职业、收入以及阶级,地铁建筑又是城市中具有浓厚“普遍性格”的空间。

      6. 塑造城市形象的“地标”属性:地铁是一个城市文明的窗口,通过地铁建筑可以反映其科技水平和美学标准。

二、地域文化—地铁设计的核心

      从人类发展史来看,地域文化是人们生活在特定的地理环境和历史条件下,世代耕耘、创造、演变的结果。一方水土孕育一方文化,布正伟先生在其《自在生成论》中认为建筑个性的艺术表现有三个层次:”与使用性质相适应的艺术气氛,与地方自然环境、人文环境相谐和的文化气质,与生活前进步伐相一致的时代气息“。其中第二条”与地方自然环境、人文环境相谐和的文化气质“说的就是建筑要表现出地域性特征。 倡导地铁设计的地域特色,并不意味抱着传统不放手,而是要从中汲取养分,创造全新的视觉语言,提倡原创设计。一部建筑史就是地域文化发展的总和,不同地域的建筑各有特色,有其特殊规律。不同国家,甚至同一国家中,不同城市也各有地方特色。杰出建筑大师的作品也带有强烈的地域印痕,纵观国际地铁建筑的设计,不难看出他们在地域文化和人文环境上所做出的努力。

      一提到巴黎的地铁,到过巴黎或对现代艺术史和建筑史略有涉猎的人,都会对建筑设计师赫克托·吉马德(Hector Guimard)的“新艺术”(Art Nouveau)风格的作品有深刻的印象,在19世纪与20世纪交汇的关键时刻的巴黎,一种崭新的艺术形态巧妙地与一种前所未有的公共运输科技结合,在艺术史上留下了永不磨灭的风格,这种风格就是“地铁风格”(Style Metro),巴黎人的浪漫气质从其作品中彰显出来。在巴黎现有的86座“新艺术”风格的地铁建筑中,当属地铁二号线西侧终点站“皇太子妃门站”(PorteDauphine),以及蒙马特区十二号线的“阿贝斯站”(Abbesses)与高耸的“埃菲尔铁塔”(TourEiffel,1889)形成鲜明对比,成为巴黎的象征,充分地体现出地铁建筑的地标性。

      莫斯科地铁以”地下宫殿“的美誉而著称于世。莫斯科地铁不仅是工程上的奇迹,也是建筑美学上的重要作品。莫斯科地铁是权力美学的体现,它采用了贵重的天然石料,独特的照明灯具,更饰以名师高手创作的大量雕塑和彩绘,尽显其艺术瑰宝之奇丽,具有帝俄时代的宫殿风格。如共青团广场地铁站的拱顶是描绘前苏联青年劳动、战斗和生活的马赛克镶嵌画;马雅可夫斯基站犹如这位大诗人的纪念厅,用高强度不锈钢筑成轻巧的列拱,地面铺白色大理石,用红色大理石镶边,中间有一条紫红色的大理石通道纵贯候车厅,犹如庄重的红色地毯,直抵候车厅尽头诗人的半身像。巧妙地将地域文化与时代特点相融合,使其成为莫斯科的象征。

      里斯本地铁的历史不长、规模不大,只有两条线路,总长19公里,其中17公里为地下路段。但其地铁的公共艺术却非常有特色,几乎全是各种壁面瓷砖艺术品,间或一些陶瓷雕塑创作,在地铁公共艺术领域里,享有极高的声誉。里斯本的地铁公共艺术之所以出名,除了参与设计的艺术家的杰出作品,更因为其忠实地反映了这个城市非常独特的文化传统—陶瓷艺术。

      以上典型案例说明地域文化是地铁建筑设计中不可忽视的因素, 是设计师在设计中应予以重视的问题。

结语

      勒·柯布西耶在《走向新建筑》中说:“建筑设计的起点是问题的发现,终点是一种直指人心的境界。” 中国地铁发展日益成熟,在城市设计主旨思想的指导下,也逐步形成了地铁建筑艺术。我国的几大城市在建和已建的地铁工程中,也都把城市文化以及人文文化融入地铁建筑之中。地铁的“城市动脉”和“城市文化”的特征将会越来越显著,倡导北京地铁设计的地域特色,不再是遥不可及而是指日可待的。

 

参考文献:

铁道建筑论文篇12

0 引言

浅埋暗挖法在北京地铁建设中成功应用以来,在上海、成都、广州、深圳、南京等地的地铁施工中都采用了此法,在未来的地铁隧道施工中,浅埋暗挖法具有非常广阔的发展前景。在地铁的建设中,人们最关心的是地铁隧道施工对城市环境的影响,即对已有临近城市地下管线、房屋基础及道路交通等的正常使用,因此,准确预测及现场的测量反馈施工引起的现场地层变形及其影响范围对施工安全和设计都是十分重要的[6]。

地铁隧道施工中对现场环境的检测可以指导地下工程施工,由此调整施工工艺和设计参数,反分析隧道结构受力和地层变化规律。以现有的工程的测量数据,对相似地质条件下的复杂工程进行对比参考设计,在重要路段,用数值模拟的方法,就地铁施工对地表已有城市建筑的影响进行预测,及时改变施工和设计方法,在现今的城市轨道交通的设计中有着非常实用的应用领域。此文以一具体地铁工程实例,用数值模拟方法对城市地铁隧道施工对浅地表高层建筑地基的影响及防治措施来进行分析,起到抛砖引玉的作用[6,7]。

1 工程概况

图 1 地铁计算截面[1]

某市的地铁一号线横穿整个老城区,并且要在Lorenz教堂旁施工,Lorenz教堂历史悠久是某市的标志性建筑,所以对工程有着特殊的要求,不能因为地铁施工影响到教堂的结构安全。地铁由两个隧道组成,某市的地铁一号线横穿整个老城区,并且要在Lorenz教堂旁施工,Lorenz教堂历史悠久是某市的标志性建筑,所以对工程有着特殊的要求,不能因为地铁施工影响到教堂的结构安全。地铁由两个隧道组成,并且两隧道同时开挖,其空间布局和地质情况如图1所示,地下水位为地表以下10.3 m,隧道开挖所属的地层伴有沙层,施工难度很大,隧道附近的地层按照实地勘察和实验数据,大致分为两层,厚度及物理力学参数见表1。毕业论文,数值模拟。毕业论文,数值模拟。

地层物理力学参数 表1[1]

 

地层 厚度/m 体积模量/Mpa 剪切模量/Mpa 泊松比 密度 kg/m 软土砾砂层 4.3 6.67 4 0.25 1800 砂岩层 >20  

 

铁道建筑论文篇13

车站地面的附属建筑设计都应该受制于当地城市规划,尽量将附属建筑的立面设计成简洁、大方型的建筑,使之能与周边环境协调;出入口的设计应该考虑市政的便民措施,出入口的数量需根据车站近期人流量和远期预计的人流量来算,最好不要少于四个,车站客流量不大的地方,可以根据实际情况减少,但最好不要少于两个;出入口通道的宽度,要通过预测最高峰时期人流量和自动扶梯或楼梯布置的情况来计算,还有一些车站要兼作城市过街通道的,要将过街人流量也计算在内,以保证在出现灾害的时候可以满足紧急疏散要求。车站的出入口分布要根据实际情况,合理分布,最大程度考虑乘客的乘降和换乘方便;车站出入口和风亭的设计要简洁、大方,尽量使之能与周边的建筑相融,以城市建设的要求为主,造型尽量与城市的建筑风格一致,力求美观。

地铁车站建筑设计存在的不足

(一)、地铁车站的建筑形式无特色

地铁不同于其他公共交通,无论是在国内国外,人们对地铁的使用相对其他交通方式要普遍的多,而在地铁站的建筑设计上,大同小异是普遍存在的现象了,很多地铁站在城市当中显得非常的不起眼,甚至很多地方的设计和路边的报亭相似,既小又无特色。这种设计虽然对交通没有直接的影响,但是对人们的心里感官上的影响很大。因此,在地铁建筑设计方面,即使不能做的非常出色,但是同时相应的也要体现出地铁的特色和文化品位。

2.2忽略地铁车站的可持续发展

当前我国地铁车站建筑的设计常见问题是设计为一方面而建设又是另一方面,未进行深入研究各地铁间或者是地铁和其它的交通设施之间的互相换乘。例如,北京地铁车站的设计就出现因两条线是分阶段进行,在设计时没有充分考虑到地铁今后的发展情况,导致换乘的通道过长或者换乘出现不合理的情况。

2.3未能综合开发地铁车站的功能性

在多数城市中,仅仅是将地铁车站作为一个交通站点。其的功能性只是定位于交通功能,其他的功能性尚未开发出来。笔者认为,地铁车站作为一个现代化城市标志,其应该具有多种功能,比如,可让多种商业元素能够进驻地铁车站,车站的出入口设置安排应该和商业设施有机结合起来,这样才能利于乘客出入,同时还使地铁获取更多经济效益。中国香港的地铁车站就开发了大量商业站点,所取得的经济效益是相对理想的[3]。

2.4忽略车站细部与平面功能的综合设计

车站和人的使用紧密联系着,应该要更好地体现出其的人文性,应能重点突出为人服务的这个功能出来。唯有将平面功能的设计和车站细部设计的综合起来加以考虑,这样建成的地铁车站才能更利于人们的使用。

3.地铁车站建筑设计的基本原则

现阶段我国各大城市的地铁车站建筑设计之所以存在的较多不足之处,笔者认为,这和在设计地铁车站建筑时,未能遵循地铁车站建筑的相关设计原则有关。只有在设计时严格遵循各项原则才能建成功能齐全的地铁车站。具体的设计原则有如下几点:第一,地铁车站的各项基础设施的设置应以“一切为了顾客能够方便使用”为主,设置地铁车站站位时,应该要为乘客提供尽可能多的方便,以使乘客的行距缩短[4]。第二,在设置各个出口、入口时,应该争取在尽可能短的距离,把城市游乐中心、办公室密集、住宅区以及旅游景点等和车站相通相连,尽可能给乘客提供没有雨淋、没有日晒的乘车条件。第三,在布设车站时应该和旧城的改造以及新区的开发有机结合起来,进而布设车站点,这样可方便施工,同时减少或者避免了拆迁,从而减少了成本支出。除此之外,还应该重视城市各大轨道的交通建设,应该和周边的经济发展有良好的互动效应,为地铁车站提供可持续发展的良好条件。

4.地铁车站建筑设计的创新

地铁车站是一项为人们服务的工程,对此,在车站建设中,应结合人的相关特点,尽量满足人们的行为及心理需要,以确保地铁车站设计的创新。

4.1结合人的行为及需要设计车站的各项功能

4.1.1车站人群的行为

地铁车站中人员的流动性较大,而人的行为主要有经过与停留等两方面。其中“经过”是卞要行为,而“停留”则是人的短暂行为。对此,人们经过的路段,必须是通常快捷,以减少“经过与停留”之间的影响。如,人们自进站到上车的过程,必须经过出入口、买票、通道、进闸机、电梯以及站台等地方。研究人们的这一行为过程,便知人们会在买票的过程中停留及聚集,而聚集将对人的经过产生影响,对此,应在地铁的售票处设置较大的空间。若售票机或者售票亭设置在站厅的入口处,则其对人们的影响将会增大。由此可见,在设计地铁车站时,应综合考虑这一因素。如,将售票机嵌入墙内。深入了解人的行为,便于更好规划及组织出入站的客流路线,促使地铁车站的设计创新。

4.1.2车站人群的需要

结合人的需求,加以设计地铁车站。如韩国、日本的地铁,将储物箱嵌入车站通道的墙内,便于乘客购买东西后,可将其储存于储物箱中。然而,对于储物箱的设计,在我国的地铁车站内却很少见。又如,在地铁车站的相关位置装设面包房等,便于乘客上班购买早餐的需要。或者在地铁站中设置相应的商业设施,以满足人群的需求。另外,关于弱势群体的需要,在设计地铁车站时,结合弱势群体的具体需要,为广大儿童、孕妇、老年人以及残疾人等提供安全、方便的空间。如,在车站内的相关位置,设置利于弱势群体使用的电梯、言道、轮椅升降机以及无障碍坡道等设施,加强关注弱势群体的需要,以全面体现社会的进步。

4.2结合人的心理感受设计车站的空间环境

在地铁车站的设计上,应当本着以人为本的原则,应当站在乘客的角度去考虑设计。人们对每个地铁站的印象也是至关重要的,地铁站的环境直接或间接的影响了人们的心情。这些外在的因素对于设计者在设计当中都应当考虑进去,无论是在闹市或相对僻静的地方,加进人文的因素,对地铁站的长期发展也有着一定的促进作用。地铁站不同于火车站,虽然在人流方面没那么多,但是相对其他交通环境来说也是不小的数字。所以在地铁站的内部设计上,设计师必须要选择一个相对较好的空间环境,能适应大量的人流,并且在照明、广播或其他一些广告上应该给予相应的重视。环境对于乘客的心理有着很大的影响。能否设计出让人满意的环境也是对设计师的基本要求。不同的环境可以带给人们不同的心理变化,比如地铁站的空气流通、颜色布局、灯光的舒适度,在这些方面很多城市做的都不够好。拿北京地铁站来说,使用的是一个直线式的空间设计,人们只能来来往往,乘客稍微多点就非常的拥挤不堪,在乘客眼中只能算是一个大走廊。这样就与人性化的设计背道而驰了。而对于前面说的,展示地铁的文化性和特殊性的方面基本上是没有的。火车站在这些方面做的比地铁要人性化、自然化。

5.结束语

从以上论述可以看出,随着我国城市化建设的不断深入,城市人口相对达到饱和,而人口的增加给自然环境、社会环境带来了很大的压力。发展公共交通已成了城市发展中必不可少的重要环节,在公共交通设施中,地铁的建设尤为重要,给城市人们带来了很大的便利,无论是在承载量、运行时间、环保等各个方面都相对出色。地铁车站的建设也成了建筑单位关注的问题。

【参考文献】

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