前言

青島北站是集高（普）速鐵路、城際鐵路、軌道交通、公交、長途客運(yùn)、出租車和社會車輛等多種交通方式為一體的綜合性大型交通樞紐，為山東省目前最大的鐵路客運(yùn)樞紐站。站場規(guī)模按8臺18線布置，整個火車站由售票廳、廣廳、高架候車廳、地下出站廳、無站臺柱雨棚等客運(yùn)部分，以及車站辦公服務(wù)用房與設(shè)備用房組成。

青島北站整體造型富有動感又伸展飄逸，挺拔而富有張力，似一只海鷗振翅高飛，預(yù)示著青島市經(jīng)濟(jì)文化的蓬勃發(fā)展；建筑優(yōu)美曲線的靈感來自于展翅飛翔的海鷗，給人以無限的遐想；同時采用預(yù)應(yīng)力立體拱架結(jié)構(gòu)體系直接外露，是建筑美與結(jié)構(gòu)美的完美演繹，形成了一種城市門戶的形象，象征著青島以博大的胸懷迎接來自五湖四海的賓客。

青島北站的“海鷗”方案造型奇特，注定了結(jié)構(gòu)設(shè)計的極大挑戰(zhàn)性，設(shè)計難度與復(fù)雜程度在國內(nèi)近年建造的火車站房中比較少見。中鐵二院、北京市建筑設(shè)計研究院有限公司及法國AREP公司三家單位組成的設(shè)計聯(lián)合體為此付出了艱苦卓絕的努力。從2007年青島北站方案投標(biāo)開始，設(shè)計工作先后經(jīng)歷了結(jié)構(gòu)方案深化設(shè)計、初步設(shè)計、修改初步設(shè)計、施工圖設(shè)計、施工配合、車站運(yùn)營配合設(shè)計等多個階段，聯(lián)合體內(nèi)部經(jīng)歷了無數(shù)的不眠之夜，車站各結(jié)構(gòu)單體也都進(jìn)行了充分的討論和多輪的修改，共歷時6年多的時間。青島北站于2013年12月正式通車，工程圓滿竣工，為業(yè)主、為青島市民提供了一項精品工程，構(gòu)成了青島市新的城市名片與新城市景觀。

青島北站在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，設(shè)計聯(lián)合體曾協(xié)同西南交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、北京科技大學(xué)、東南大學(xué)、建研科技股份有限公司、北京市建筑工程研究院等設(shè)計研究團(tuán)隊，對結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行系統(tǒng)的理論研究、試驗驗證及設(shè)計方法研究，成功突破了結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)，解決了項目設(shè)計過程中的諸多難題，為項目的順利進(jìn)行奠定了良好的基礎(chǔ)。

青島北站屬于多種結(jié)構(gòu)體系巧妙組合而成的混合體，含預(yù)應(yīng)力立體拱架結(jié)構(gòu)、拉索結(jié)構(gòu)和鋼桁架結(jié)構(gòu)及部分混凝土結(jié)構(gòu)，而且主構(gòu)件截面多為異形截面，加之單體長度與跨度超限，結(jié)構(gòu)設(shè)計難點頗多。通過預(yù)應(yīng)力立體拱架的應(yīng)用，緊密結(jié)合建筑造型，在滿足建筑外觀要求的基礎(chǔ)上，良好地達(dá)到了屋蓋結(jié)構(gòu)的安全可靠使用要求，實現(xiàn)了獨(dú)特建筑造型與新穎結(jié)構(gòu)體系的統(tǒng)一；大量運(yùn)用復(fù)雜節(jié)點和異形截面構(gòu)件，通過大尺度縮尺模型試驗及節(jié)點與異形截面試驗的驗證，同時進(jìn)行相應(yīng)的電算模擬，圓滿完成了對其工作性能的驗證，同時為其他相似工程問題提供了經(jīng)驗；通過耐火試驗，驗證高礬索在初始預(yù)應(yīng)力作用下，噴涂防火涂料后，拉伸變形0.3％，在500℃高溫下達(dá)到1.5h的耐火極限，結(jié)果表明拉索受力性能滿足要求，此類拉索耐火試驗在國內(nèi)尚屬首次；運(yùn)用TMD阻尼器，有效避免了高架候車層與觀景平臺大跨度樓面與人群行走頻率的共振，同時顯著減小了樓面加速度，保證了良好的舒適度要求；防屈曲支撐在西廣廳的應(yīng)用，在不增大原有框架柱截面的基礎(chǔ)上，控制住了結(jié)構(gòu)在地震作用下的層間位移角與振動響應(yīng)，從而有效地保護(hù)結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下的安全，而且安裝方便，施工快捷；預(yù)應(yīng)力幕墻鋼結(jié)構(gòu)在滿足建筑外觀和結(jié)構(gòu)安全可靠的基礎(chǔ)上，良好地實現(xiàn)了其功能作用，與主體結(jié)構(gòu)的靈巧通透形成了呼應(yīng)。

自2013年12月車站正式通車后迄今為止，青島北站結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)等各項科研課題均通過了相關(guān)部門驗收，達(dá)到國際先進(jìn)水平，部分成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平，共完成關(guān)鍵技術(shù)研究報告11項，發(fā)表論文20余篇，相關(guān)成果共獲得省部級獎勵5項。

青島北站結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，中國鐵路總公司（原鐵道部）、青島市政府給予了大力支持，曾得到柯長華、汪大綏、劉樹屯、陳富生、王亞勇、傅學(xué)怡、齊五輝、薛慧立、苗啟松、陳彬磊、盛平、覃陽、朱興剛、肖從真、錢基宏、于海平、周學(xué)軍、夏世群、蔣世林等國內(nèi)專家的指導(dǎo)和幫助；另外，設(shè)計聯(lián)合體內(nèi)各單位的領(lǐng)導(dǎo)和許多專家同行亦給予了熱情關(guān)心、指導(dǎo)與幫助，在此表示最誠摯的感謝。

工程建設(shè)過程中，在青島北站建設(shè)指揮部強(qiáng)有力的領(lǐng)導(dǎo)下，總包單位中鐵二局、中建股份等單位，以及中建鋼構(gòu)有限公司、中建安裝有限公司等鋼結(jié)構(gòu)施工單位密切配合，通力合作，最終高質(zhì)量的完成了本工程。

本書編寫自火車站通車后正式籌備，全書由張相勇組織并定稿，各章節(jié)編寫人員如下：第1章：張相勇；第2章：張相勇，張克意；第3章：張相勇，趙鵬飛；第8、9章：張克意，張相勇；第13章：李黎明，張相勇；第14章：張相勇，張志強(qiáng)；第16章：牟在根，張相勇；其他章節(jié)均由張相勇編寫。參與過本項目的羅斌、談?wù)⒚舷闆_、魏建友、王瑩、陽升、方云飛、韓龍勇、陳晗、陳新禮、司波、堯金金、冉鵬飛、張爵揚(yáng)、湯理達(dá)等提供了工程建設(shè)過程中相關(guān)的資料與素材。參加本書編寫的還有李靜姝、葛鵬等。部分?jǐn)z影圖片由王順成提供。

薛慧立、楊惠東、牟在根、趙鵬飛、李文峰、呂黃兵、徐瑞龍等專家校審了書稿。

中鐵二院的業(yè)務(wù)建設(shè)課題為本書的順利出版提供了極大的幫助。

在此一并致謝！

本書編委會