大跨度结构由于受使用功能、场地条件等因素的影响，在铁路车站屋面、站台雨棚、立交桥等结构中比较常见。
1. 车站候车区楼层
对于沿线铁路车站建筑，候车区楼面跨度往往较大。津秦客运专线唐山站（以下简称唐山站）候车层楼面柱网尺寸为21600×18000，广州新客运站（以下简称广州站）候车层楼面柱网尺寸为23250（21500）×32000（16000），京沪高铁上海虹桥站（以下简称虹桥站）候车大厅柱网尺寸为24000（21000）×21500。银川站（以下简称银川站）为线侧车站建筑，候车层楼面柱网尺寸也达到24000（27000）×28000。候车厅楼面一般采用预应力混凝土梁板体系或钢桁架（或钢梁）+组合楼面体系。
1.1
预应力混凝土梁板体系
我院在广州站结构设计时，对预应力混凝土梁板体系和钢桁架+组合楼板体系两种方案进行了比较，两种楼面结构体系均能满足承载力和变形的要求。混凝土楼面结构的自重和刚度远大于钢桁架楼面结构，从减少高速列车通过和行人行走激发产生的振动角度看更为有利。对于站桥一体化的铁路车站建筑，舒适度是结构设计应考虑的因素之一。因此，广州站候车大厅楼面选择了预应力混凝土梁+混凝土板楼面体系作为实施方案。下图为广州站建筑结构截面示意图。
广州站建筑结构剖面图
1.2
钢桁架（或钢梁）+组合楼盖体系
虹桥站高架候车厅楼面采用钢桁梁（桁架高度3.5m，上下弦截面高度500mm，腹板截面高度400mm，均为焊接H型钢），桁架下弦标高6.5m，为设备夹层楼面，桁架上弦标高10.0m，为候车厅楼面。上下弦H型钢梁及其上的波形钢板-混凝土组合楼板组成组合楼面。南京南站候车厅楼面与虹桥站类似，也采用钢桁架结构，利用桁架上下弦之间的空隙作为设备层。北京南站候车厅采用钢箱梁+组合楼面体系，钢梁最大跨度达40.5m。
1.3
普通混凝土梁板体系
普通混凝土梁板体系在火车站候车层中应用比较少见，银川站二层候车大厅两侧局部区域因跨度较小（轴线网格尺寸为7000×7000）采用该体系。
由于火车站候车区跨度一般较大，且候车区对楼面舒适度要求较高，一般采用预应力混凝土梁板体系。虹桥站、北京南站采用钢管混凝土柱，因此采用钢桁架（或钢梁）+组合楼盖体系。候车区跨度较小的区域也可采用普通混凝土梁板体系。
2. 直立房屋屋顶
火车站屋盖结构跨度一般大于候车厅楼面，屋盖通常采用轻金属屋盖，结构形式多为大跨度钢结构，可采用网架、钢桁架、网壳、张弦结构等。大型火车站屋盖往往采用多种形式组合。但对于一些小型车站，屋盖也会采用预应力混凝土梁板体系。
2.1
预应力混凝土梁板体系
近年来，新建铁路车站屋面采用预应力混凝土梁板体系的比较少，主要原因是跨度较大，混凝土梁板体系自重明显大于钢结构+轻金属屋面，加之建筑对造型、通透性要求较高，一般不采用混凝土楼板。
甬杭客运专线瓦屋山站规模较小，屋面跨度仅23m，考虑到混凝土耐久性好，后期维护成本低，该站屋面采用预应力混凝土梁板体系。
2.2
大跨度钢结构+轻型屋面
1）网格结构
安阳东站屋面采用正交四角金字塔扁网架，跨度约47m，网架结构厚度3～4.25米，节点形式为焊接球节点。网架结构与混凝土主体结构采用定铰支座或抗震支座连接，网架结构用钢量约47kg/m2。
南京南站屋面采用双向正交钢网架结构，网架高度6m。节点采用焊接球，网架与柱顶采用万向铰支座连接。为保证屋面整体刚度，整个屋面无温度缝。屋面投影尺寸为451m×210.65m。屋面结构四面均为大悬挑结构，南北向最大悬挑长度30.0m，东西向最大悬挑长度30.0m，转角处最大悬挑长度42.0m。
（2）桁架结构
唐山站、宜兴东站、溧阳站、定州东站等车站的屋盖结构均采用钢桁架。以唐山站为例，屋盖钢桁架分为3段，第Ⅱ段每段主桁3跨，两个边跨长36m，中跨长54m，支承在钢管混凝土柱上。第Ⅰ段内主桁5跨，跨度分别为18m、36m、54m、36m、18m，支承在钢管混凝土柱或混凝土柱上；外主桁及悬挑部分支承在Y型钢管柱上。主桁一般采用固定铰支座与钢管混凝土柱连接，也有部分节点主桁腹杆及下弦与钢柱一点焊接，也可视为铰接。主桁架为倒三角形，高3.5m，宽2m，并垂直于主桁架设置扁平次桁架。
虹桥站屋盖沿水平方向一般分为两个标高，南北两侧标高均为30m，中间标高为40m。屋盖结构如图3所示，其中Y方向为北向。30m标高处的屋盖采用平面桁架结构，水平主桁跨度为45m，纵向主桁跨度约22m，柱拔处最大跨度为46.05m。主桁的上下弦杆与钢管混凝土柱采用刚性连接（局部采用销钉连接），组成刚架。为控制杆件外形尺寸，在荷载较大的地方采用双弦桁架。 40m标高处屋盖采用倒三角三管空间桁架，横向主桁跨度72m，纵向主桁跨度约22m，柱拔处最大跨度46.05m。
虹桥站屋盖结构轴测图
(3)大跨度拱结构
常州站为高架车站，候车室位于桥梁下方，与桥梁结构墩形成整体框架结构。站房为8.5m以上大跨度钢拱结构，最高点标高32.8m。采用钢箱梁拱作为承重结构，钢箱梁节段最大高度2m，最大跨度66.4m，间距16.35m。为保证钢箱梁拱的平面外稳定，两钢箱梁拱之间设置刚性拉杆及支撑。下图为常州站横断面图。
常州站简介
4）混凝土拱壳+钢桁架
银川站中央主入口高大入口大厅布置了三座清水混凝土壳体。混凝土壳体的造型既不是圆弧也不是抛物线，而是两座圆弧的交汇，壳体侧面开有较大的圆弧形洞口，因此采用混凝土拱柱对混凝土壳体周边进行适当加强。站房二层候车大厅中柱取消，形成大跨度空间。根据建筑室内外装修效果的需要，候车大厅屋面清水混凝土壳体两侧纵向布置了两座跨度约67m的巨型三角桁架。巨型主桁架的东西两侧布置了跨度分别为14m和21m的次桁架，两座桁架之间设置了以钢折梁为支撑龙骨的玻璃采光顶，最大程度地将建筑造型与结构构件设计结合起来。主桁架分别支撑在混凝土壳体和混凝土柱上。次桁架一端与主桁架相连，另一端通过固定铰支座与混凝土拱顶混凝土梁相连。下图为车站屋架室内效果及结构模型。
银川站房屋架室内效果图
银川车站屋架结构计算模型
（5）屋盖结构复杂，结构形式多样
广州站钢结构屋面由多块圆柱、波浪形块体相互切割而成，采用逐块叠合造型，屋面投影面积10.4万m2。主站屋面如下图所示，平面东西长468.8m，南北宽222.0m。南北方向共计6块圆柱屋面，每块均为凸圆柱。屋面中部有贯穿东西方向的中央灯带，呈半径逐渐变化的圆柱形状，灯带总长347.6m，与6块南北向柱叶相交。在东西向主入口处，灯带柱呈向上倾斜状。
广州南站屋顶外观
广州站屋盖方案最终选定以索拱索壳为主的结构体系。短跨方向采用倒三角钢桁架作为主梁，长跨方向采用索拱或张弦梁支撑屋盖体系。中心灯带采用索加固的单层筒壳体系。主站屋盖结构分层如下图所示。主站屋盖结构荷载传递路径为：屋面覆盖材料→檩条→索拱索壳格构→主支撑桁架→柱→桥墩或地面。
广州南站屋面结构分层图
武汉站屋面面积15万m2，屋面造型复杂，沿横、沿轨道的曲线均为高阶函数。中央站房屋面支撑结构由五座主拱、半拱及斜柱组成（图9中3N-3S轴线为车站建筑范围，两侧为雨棚范围）。五座拱之间的间距基本为64.5m，最大主拱跨度为116m。
武汉火车站支护结构体系
武汉站屋盖结构为正交网壳结构，上弦平面布置横撑。网壳弦杆为复杂空间曲线。网壳与拱采用短柱直接连接，短柱间填充钢板；二者在其他位置采用V形撑连接。屋盖网壳与主拱、半拱组成“拱壳”组合体系。中心车站屋盖结构竖向荷载的传力路径为：网壳→V形撑→主拱或半拱（斜柱）→桥墩→桥墩。以下两图分别为沿轨道和跨轨道断面。
武汉站沿线区段
武汉中心站屋盖结构横道段
北京南站屋盖结构为平面椭圆形的空间钢结构体系，主承重刚架由两侧跨钢管桁架、中跨实心箱梁组成（如下图）；屋盖结构采用双腿格构柱支撑，腿为焊接组合式H型钢构件，拉杆为等边角钢。车站屋盖为双曲面，在纵柱顶端及刚架跨中部设置次桁梁及实心箱梁作为纵向连接。悬臂桁架端部设置封边次桁梁及实心箱梁。
北京南站屋面系统布置
采用此方案的原因是为了满足建筑效果与经济性的双重要求，即：采光顶及对净空要求较高，可能影响建筑效果的位置采用实体梁结构，其余结构采用等边三角形钢管桁架结构。单架模型如下图所示。
北京南站屋盖结构单框架模型
综上所述，站房屋盖的施工方法大致可以归纳为以下几种：（1）极小型站房（跨度20米左右），可采用预应力混凝土梁板体系；（2）中小型站房多采用网架或桁架结构+轻型屋盖；（3）大型站房由于屋盖造型复杂，体量巨大，一般采用多种结构形式组成的复杂屋盖结构；（4）一些建筑造型或类型独特的站房（如银川站、常州站）屋盖会采用一些独特的结构形式。
3. 平台雨棚屋顶
近年来新建铁路车站站台雨棚结构普遍采用钢结构，根据雨棚屋面形状、跨度，主要有单柱悬臂梁（带拉杆）、钢框架梁、张弦梁（张弦桁架）、网壳结构等不同的结构形式。根据雨棚柱与站台柱的关系，可分为有站台柱雨棚（简称有柱雨棚）和无站台柱雨棚（简称无柱雨棚）。
3.1
有一个平台雨棚
（编者误，请忽略此段）国际劳动节，又称“五一国际劳动节”、“国际工人节”或“五一节”，是世界上80多个国家的国定假日，定于每年的五月一日，是全世界劳动人民共同的节日。
3.1.1
单柱悬臂梁（带拉杆）
瓦屋山站为线路边小站，设两站台、四线。雨棚结构采用钢管混凝土柱悬挑梁加拉杆，与站房连接的雨棚采用站房混凝土柱悬挑梁加拉杆。悬挑长度10m，斜杆截面为圆钢管，钢梁为H型钢，斜杆与柱、梁均采用销轴连接。下图为瓦屋山站施工阶段雨棚结构。雨棚结构沿轨道全长约420m，由两处伸缩缝分为三段。
瓦屋山站施工现场照片
3.1.2
钢架结构
定州东站设两座站台、四条轨道，雨棚采用钢架结构，每架设四根钢柱，两根边柱位于两座站台外缘，两根中柱位于铁路线之间，站台上方钢梁采用檩条+金属屋面覆盖，覆盖范围在轨道范围之上。钢架梁跨度一般在20m以上，柱通常采用圆钢管截面，梁通常采用H型钢。定州东站雨棚结构沿轨道总长约450m，由两处伸缩缝分为三段。
3.2
无平台立柱雨棚
新建火车站的站台雨棚大多采用无站台柱雨棚，这样也能更加方便旅客通行。
3.2.1
钢框架（排架）结构
宜兴东站、溧阳站站台雨棚采用钢架结构，每座雨棚有四根钢柱，两根边柱位于两座站台外侧，两根中柱位于铁路线之间悬挑式钢结构玻璃雨棚，站台上方钢梁采用檩条+金属屋面覆盖，位于轨道范围上方。钢架梁跨度一般在20m以上，柱通常采用圆钢管型材或钢管混凝土柱，梁通常采用H型钢。
唐山站、安阳东站雨棚均采用钢框架结构。以安阳东站为例，每座框架（垂直于轨道方向）有4根钢柱，钢柱间设钢框架梁。沿轨道方向的钢梁均为次梁，置于垂直于轨道方向的钢框架梁上，构成框架结构。在一侧较大的悬臂跨度处设斜拉杆。
3.2.2
张弦梁（桁架张弦）
银川站站台雨棚采用张弦梁结构组成的五跨框架（一期为两跨框架）。张弦梁跨度从40.5m到44.1m不等，张弦梁跨中高为4.8m，上弦杆采用φ530×14热轧钢管。具体张弦梁布置见下图；沿轨道方向为钢管梁、柱组成的多跨刚架，柱距为21m。通过与新建东站房相邻的橡胶支座与站房连接，屋盖平面内刚度由张弦梁间的φ30圆钢支撑，纵向支撑设置在不大于45m净距处，横向支撑设置在屋盖开口两侧及屋盖上方刚架倾斜角较大的位置。
天篷平面图
顶篷结构剖面
泰州火车站雨棚主体结构为空间倒三角曲拱钢管桁架，桁架尾部弧形垂地，头部上扬，形似“龙”，中间设置钢管混凝土柱，矗立于铁路正线与基础站台至发车轨道之间。建筑立面如下图所示。
台州站雨棚标高
3.2.4
屋面结构复杂悬挑式钢结构玻璃雨棚，多种结构形式组合
广州站无缝雨棚根据位置不同分为南、北两部分，两部分关于建筑中轴线对称，结构体系基本相同。雨棚柱网间距一般为32m×68m。短跨方向采用倒三角钢桁架，长跨方向采用索拱或张弦梁支撑屋盖体系。雨棚荷载传递路径为屋面覆盖材料→檩条及支撑→索拱→主支撑桁架→Y型柱→桥墩或地面（见下图）。为平衡连续跨索拱的水平推力，边跨柱采用梭形斜柱、斜支撑，与主体混凝土结构形成稳定的三角形，抵抗水平推力。索拱是屋盖造型的主要因素，跨度34.0~77.8m，间距16m，支承在梯形空间桁架上。中间四跨索拱上弦拱跨度比最大为1/7，最小为1/13。索拱高度为5m，索拱造型由索与拱体同向弯曲逐渐变为索与拱体反向弯曲。东、西两侧索拱跨度较大，端部斜柱抗水平力条件差，采用索与拱体反向的索拱结构。
南侧天篷平面图
南冠层的横截面
武汉站雨棚采用正交网壳结构，雨棚支撑结构沿轨道方向布置，由20个半拱和斜柱组成，支撑在南北两侧10.25m高的墩台上，每个半拱与对应的斜柱组成一个支撑单元，半拱跨过一条轨道梁的跨度为35.3m。与中心站屋盖支撑结构相同的是，支撑单元沿横向轨道方向间隔64.5m（跨3条轨道线），相邻支撑单元的半拱与斜柱共用一个墩台。
3.3. 总结
火车站站台雨棚的施工方法按结构跨度归纳如下：
3.3.1
普通跨度雨棚结构（跨度
（1）单柱悬臂梁（带拉杆）主要用于小型车站（两站台四道居多）的站台雨棚结构，一般采用站台雨棚柱，雨棚柱多设在站台边缘处。
（2）钢框架（架）结构，多用于中、小型车站的站台雨棚结构，垂直轨道跨度为20～30米。
3.3.2
大跨度雨棚结构（跨度>30m
大跨度雨棚结构一般采用张弦梁、张弦桁架、拱桁架等结构形式，跨度从40m到100m以上，一跨往往可以覆盖数个站台。大跨度雨棚结构也多用于较大系统车站及站台，武汉站、广州站等采用由两种或两种以上结构形式组成的复杂雨棚结构体系，实现复杂的建筑造型。
雨棚结构的经济性与跨度有直接关系，不宜追求过大的跨度、过大的柱距。另外，在轨道方向，雨棚结构属于超长结构，设计时应重点分析温度应力，采取措施控制温度应力。
三人结构
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