新建太原铁路南站(见图1.1和图1.2)是石家庄至太原铁路客运专线的重要配套工程,是石太客运专线上最大的客运站。该站位于太原市小店区,东邻东山过境高速公路,西衔武宿国际机场,南依南环高速公路,北靠长风大街,总建筑面积20.6万m2,共设10个旅客站台22股道。主体建筑从上到下依次为:高架候车层、站台层和地下出站层。其地处高新区、经济开发区及武宿物流区三大经济园区交叉辐射核心地段,是一座集高速、普速铁路和公交、出租等市政交通设施为一体的区域性综合立体交通枢纽。
太原铁路南站的设计主旨为“唐风晋韵”,造型体现了唐朝之风,外墙装饰蕴含着晋韵之美。站房屋顶的钢结构单元,汲取唐朝宫殿斗拱及飞檐的形象特征通过现代结构表达传统建筑形式之美,使人感受中国传统空间的华丽与典雅。其主要由主站房和站台雨棚组成,主站房为地上2层(商业夹层处为3层),地下1层,屋面结构最高标高为35. 6m。
图1.1 太原铁路南站鸟瞰图
图1.2 太原铁路南站(建成后)
太原南站屋盖结构由平面投影尺寸为36m×42.8m的伞状结构单元组合而成。屋盖单元的主要受力结构由两榀变截面主桁架(ZHJ)与X形钢柱(见图1.3)构成,桁架方向与X形钢柱的肢方向相同。主桁架下弦与X形柱刚接连接;次桁架与主桁架相连构成相互支撑的稳定结构体系;在桁架上、下弦平面内设置钢次梁以支承屋面板及吊顶(兼作钢桁架的侧向支撑)。
图1.3 屋面伞形钢结构空间桁架(施工前、后)
鉴于屋架主桁架和次桁架相交处的节点杆件多且受力复杂。为了保证节点的刚度和强度,在杆件节点范围的弦杆内部设置多道横向、纵向加劲肋。 但目前国内现行规范对此类复杂节点未有明确的计算规定,因此其承载能力、传力方式、应力分布、薄弱环节等除进行有限元分析外,尚应进行试验验证,以确定该节点的承载能力。