预留大尺寸洞口的地铁地下车站结构受力分析

为了研究围护桩与地下车站大尺寸开洞结构共同承受侧土压力时结构的内力变化规律,以某地铁车站为工程背景,采用岩土与隧道结构分析软件MIDAS/GTS,建立了包括周边土体、支护结构和预留轨排井地铁车站的地层—结构三维有限元模型,土与结构的接触算法基于Goodman无厚度接触单元,土体的本构关系采用摩尔—库伦模型模拟,对预留轨排井地铁车站施工全过程进行了模拟,并分析了预留轨排井阶段支护桩刚度、地面超载、纵梁截面高度等参数对结构受力性能和变形的影响。结果表明,支护桩刚度一定范围内的折减对主体各构件的受力影响较小。地面超载对结构顶纵梁受力影响较大,对中纵梁的影响次之,对侧墙底部应力分布的影响最小;增大轨排井的纵梁截面高度可显著减小结构纵梁端部附近侧墙的弯矩,但对侧墙底端与底板相交处的弯矩的影响不大。     

一级阶地岩溶塌陷区地铁车站基底处理研究①

为了解决武汉长江一级阶地岩溶塌陷区或类似地质条件下地铁车站主体结构设计问题,通过分析长江一级阶地岩溶地质特征以及溶洞分布规律,提炼岩溶塌陷区地铁车站分析模型要点,利用Midas GTS NX建立三维有限元模型,对地铁车站两种基底岩溶处治方案进行了详细模拟分析,包括旋喷格栅加固、格构式地连墙方案,得到加固前后车站结构受力及变形规律,及其对岩溶塌陷的控制作用,并进行经济性比较,为此类地质条件下地铁车站设计及选择合适的岩溶处理方案提供参考。     

地铁车站端头井受力计算模型研究

针对上海轨道交通明珠线二期某地铁车站，提出采用空间梁一板单元模型分析车站端头井在施工过程中的受力和变形，并与传统的平面简化模型计算结果进行比较．计算结果显示：对于端头井墙体结构，两种方法计算得到的内力、变形和弯矩分布规律基本一致；对端头井上、下框架梁结构，采用空间梁-板单元模型计算，其内力变化较大，端头井空间效应显著，且可避免平面简化模型计算中框架梁出现轴向拉力这种失真现象．最后，建议采用空间梁-板单元模型分析地铁车站端头井结构．     

浅谈单柱与无柱地铁车站结构设计比较

在目前的地铁工程设计中,明挖法施工的地铁车站一般根据客流的要求确定站台宽度,从而确定车站宽度。车站结构形式按站台宽度的不同主要有单柱、双柱及无柱等几种结构类型,其中,单柱和双柱地铁车站的结构模型、受力状况基本相同。主要从技术、经济的角度对单柱与无柱地铁车站的结构设计进行比较,为今后设计进行单柱和双柱车站结构形式比选时提供一定的借鉴。     

富水地铁车站大管幕隔水工法研究

在分析总结深埋地铁车站现有建设工法优缺点的基础上,提出了一种新型地铁车站大管幕建设工法(SPR).该工法最大的特点是可在深埋富水地层中做到不降水施工地铁车站.结合双层双跨单柱结构站型对SPR工法的基本原理和施工步序做了详细叙述.SPR车站是一种全新的"类骨架结构",是纵向与横向共同受力的复杂组合体系.采用有限元软件建立了地铁车站模型,对SPR工法车站进行了变形和受力分析.结果表明:采用逆作法施工时管幕结构变形量较小;大管幕纵梁内力远小于其极限强度,结构柱和内撑环梁受力相对较大,极值出现在边墙与底拱交接处,经验算SPR工法车站构件均满足结构强度要求.最后,介绍了SPR工法的防水体系,并详细描述了环向和纵向防水做法.     

城市地铁车站结构设计

针对上海市轨道交通12号线某地铁车站,运用SAP84有限元结构,分析程序模拟计算各个工况下的结构内力。通过对车站主体结构模拟计算分析,得出合理的结构受力体系,保证地铁车站的安全稳定性。     

浅谈明挖法地铁车站的设计分析方法

明挖法具有施工简单、快捷、安全、经济的优点,是世界各国地铁车站施工的首选方法,在地铁施工中占据着不可替代的重要地位。明挖法地铁车站结构的形成需经历开挖→加撑→回筑→拆撑等多个步序,受力转换复杂。分析了明挖法地铁车站设计中两大组成部分围护结构、主体结构的设计方案选择,探讨了围护结构和主体结构二者之间的组合方式,对国内工程界广泛采用的分析方法进行了总结,提出了明挖法地铁车站结构全过程设计分析方法。     

明挖地铁车站不同计算方法计算结果比较

通过对一个典型地铁车站的结构受力的平面简化模型计算和空间模型计算进行分析比较,说明两者存在的差异性。从而提出地铁车站进行空间分析的必要性和对平面简化分析结果采用的建议。     

内爆炸作用下地铁车站结构的动力响应与破坏分析

地铁车站环境封闭,一旦其内部发生意外或恐怖爆炸事件,结构会在爆炸波的冲击作用下产生强烈的动力响应和局部破坏.采用数值方法对地铁车站在背包炸弹等中小型爆炸装置产生的内部爆炸作用下的结构动态响应进行了分析,得到了梁、板、柱等主要受力构件的位移和应变等动力响应,同时分析了炸药量、构件配筋率以及土-结构相互作用等因素对结构主要受力构件响应的影响.研究表明:在内部爆炸作用下,地铁车站的站台板是结构中破坏最为严重的构件,临近柱和中板会产生开裂等轻微破坏;结构的动力响应随炸药量的增大而增大,随构件配筋率的增大而减小;土-结构相互作用对于距离爆源最近的梁、板、柱构件响应影响较小.     

复杂外部条件下地铁车站结构方案探讨

日益复杂的地铁建设外部条件使得常规的地铁车站结构型式在工程应用中遇到挑战,结合近年来参与的地铁车站结构方案设计研究成果,介绍了复杂外部条件下的地铁车站结构方案及工程应用.主要包括:基于双线盾构隧道扩挖建造的地铁车站、基于大直径盾构隧道扩挖建造的地铁车站、穿越桥区分离式车站、穿越铁路站场和城市重要交通干道道口的组合式车站,以及预制装配式车站.适用于存在车站与区间隧道协调困难、车站赋存的外部条件复杂等问题的地铁车站结构型式设计中.     

季冻区地铁车站深基坑支护体系合理性分析

为研究季节性冻土区地铁基坑由冻胀引起的支护体系的受力变形问题,基于呼和浩特1号线某车站深基坑工程,利用COMSOL Multiphysics软件进行二次开发,开展温度场、水分场和应力场耦合模拟,重点研究越冬地铁深基坑地下连续墙的水平位移以及内支撑轴力的变化。通过模拟改变内支撑纵向间距对原支护体系受力变形的影响来对结构进行优化,并对优化方案的适用性进行评价。结果表明：冻胀变形主要集中在0.45H（H为基坑深度）范围内,该范围内基坑围护结构需加强处理;地下连续墙和8m间隔的内支撑支护是较为合理的支护方式。研究成果可对呼和浩特地区修建地铁车站深基坑支护工程提供参考。     

不同类型地震波作用下一体化车站结构地震响应分析

为了研究不同类型地震波作用下一体化地铁车站结构地震响应特性,基于ABAQUS软件建立地铁地下车站-土-地上建筑一体化结构大型三维有限元数值模型,利用典型的近、远场地震动记录,计算分析城市轨道交通枢纽一体化结构在不同地震动类型作用下的地震响应规律.结果表明:土-一体化结构体系与自由场地各阶自振频率较为接近,一体化结构的存在对场地土动力特性的影响较小,从工程的角度看可忽略不计;在土-一体化结构体系基频附近能量分布相对集中的地震波能够对一体化地铁车站结构的地震响应产生显著的影响;一体化地铁车站结构具有明显的空间效应,不同区域之间的地震反应差异明显,应该按照空间问题进行一体化地铁车站结构的抗震计算.研究成果对该类结构的抗震设计与分析具有一定的参考意义.     

地层环境变化对地铁结构设计的影响解析

地层环境的变化会引起地铁结构内力发生变化,进而会对地铁结构产生影响,应加以重视。同时,城市环境极为多变、复杂,因此地支环境变化对于浅埋地铁车站结构受力会产生一定的影响。因为,在设计地铁的结构时,需要将结构所承受中的各种外部荷载乘相应分期系数,以此得到荷载效应的组合。文章主要分析了地下结构开挖、新建地面建筑引起的地层环境变化从而分析其对地铁结构内力的影响,同时给出了这两种条件下,其地铁结构的受力特点。     

深圳地铁车站明挖顺作法施工技术

结合深圳地铁三号线华新车站的设计,介绍明挖顺作法在地铁车站施工中的应用。地铁车站的施工对该区的影响极大。本站采用明挖顺作法施工,在保证路面交通、施工安全、车站功能、工程质量以及施工工期等方面均取得较好的实际效果,并且土建投资得到有效地控制。盖挖路面系应围绕路面车辆通行能力、施工工序以及临时路面结构受力体系进行设计。     

均质地基地铁车站对临近建筑层间位移角的影响

以软土、中软土和中硬土3种均质地基作为研究基准,采用广义层间位移谱,结合有限元计算模型,考虑场地类型和距车站水平距离两个影响因素,分析地铁车站的存在对临近建筑结构的动力影响.结果表明,在地震动作用下,地铁车站的存在将增加临近地表建筑结构的层间位移角,给结构的安全性和抗震性能带来不利影响;随着距离车站水平距离的增加,地铁车站的影响将逐渐减小.结合本文算例初步认为,在软土场地条件下,地铁车站的影响最为显著;同时给出不同场地条件下,地铁车站所能影响的区域范围以供参考.软土场地中,地铁车站对距离车站2.0倍车站水平宽度范围外的地表建筑的影响仍十分明显,需要妥善考虑;而在硬土场地条件下,当距离车站的水平距离超过1.5倍车站宽度时,车站的影响已可忽略.     

基于反应位移法的某地铁车站抗震性能研究

以沈阳某地铁车站为计算模型,考虑地层与车站结构间相互作用,按照反应位移法原理计算地层相对位移、结构周围剪力和结构惯性力.结果表明,车站层间位移满足规范限值要求,抗震组合为非控制工况,结构受力合理,对类似工程有一定参考意义.     

地铁车站内流动特性的数值模拟

应用计算流体力学(CFD)方法对地铁列车的进站、出站过程进行了瞬态模拟,得到了不同工况下地铁车站内的气流场分布,分析了列车的运行对车站内流场的影响,并讨论了活塞效应在车站自然通风中的作用.模拟结果表明,列车运行形成的活塞风对车站内的气流组织影响显著,同时也起到了通风换气的作用.站端设置活塞风井能够有效加强车站的自然通风,并降低站内的气流速度.     

膨胀岩对南宁地铁1号线车站结构的影响研究

通过数值计算和模型试验,分别对膨胀岩分布区地铁车站受膨胀力作用,其结构的内力及变形规律进行研究。首先利用有限元分析软件ANSYS,对膨胀岩分布区地铁车站不利工况的受力进行分析。根据数值模拟结果,以1∶20的相似比进行模型试验研究,通过改变膨胀岩土体的含水率以实现膨胀力荷载的施加,进而得到地铁车站结构受力情况,并将其反演结果与数值计算结果进行对比分析。研究结果表明,随着含水量的增加,膨胀力逐步增大,在膨胀土接近饱和时,膨胀力达到45.5 kPa;膨胀力对底板跨中影响最大,弯矩值为18.6 N·m;模型试验反演结果与数值模拟结果较为接近,比值分别为115.1%、99.3%、94.1%;在相同条件下,底板局部受膨胀力作用时,内力变化最大。     

软土地铁车站结构形式对抗震性能影响的研究

为研究地铁车站结构的地震反应特性,结合上海某地铁车站的抗震性能分析,采用有限差分程序FLAC对车站的几种结构形式进行了数值模拟.研究结果表明:保持地铁车站截面的对称性对结构的抗震有利;当结构截面不能保持对称时,在截面形式突变的位置设置沉降缝,能够提高结构的抗震性能;车站与周边开发部位连接处侧墙的开孔尺寸对开孔处柱子及开孔下方车站连续墙内力影响显著.     

基坑开挖对地铁结构的影响分析

以周边基坑开挖对相邻广佛线某车站结构的影响为依托,采用midas GTS软件分析了基坑开挖对地铁位移及受力的影响。计算结果表明,基坑开挖对地铁结构的影响在规范允许范围之内,且略大于实际监测,对类似基坑的设计与施工有一定的指导意义。