铁路大型站房结构体系对工程投资的影响研究

针对铁路大型站房的建筑特点及其结构体系的复杂性和多样性,在基于大量站房结构体系的类型及工程造价的基础上,采用主成分分析法和区间统计分析法,分析研究结构体系对工程投资影响的敏感因素,并重点分析抗震设防烈度、结构体系类型对工程投资的影响程度。数据表明：站房高架屋盖采用钢网架,高架层楼盖和轨道层采用预应力混凝土框架结构比较经济。另外站房高架屋盖最大柱距大于80 m或高架层楼盖柱距大于30 m时,其结构体系类型具有趋同趋势,高架屋盖最大柱距大于80 m时,采用钢网架结构具有较好的性价比;高架层楼盖柱距大于30 m时,采用钢结构对控制高架层标高十分有利。     

西宁站站房大跨拱型桁架高空滑移技术研究

为了满足施工进度和吊装空间要求,西宁火车站屋面大跨拱型桁架采用高空滑移法安装。高空滑移法作为大跨度空间钢结构常用的施工技术具有施工作业面小、吊装就位准确性高、结构成型质量高等综合技术优势。但屋盖结构在整体滑移过程中结构的边界条件、荷载状态、内力分布均时刻发生着变化,且影响因素相互关联,因此需要对屋盖结构高空滑移的全过程进行计算分析。设计中利用有限元软件建立结构整体有限元模型,对西宁站站房屋面大跨度钢桁架在累积滑移施工过程进行全过程模拟分析,对屋面桁架和滑移过程中的支撑胎架的受力和变形进行全程监控和验算。     

福州南站房屋面钢结构性能化防火评估与设计

研究目的:福厦铁路福州南站建筑功能复杂,建筑结构选型独特.站房广厅和候车大厅采用超大空间的建筑布局,超出了国内现有建筑防火设计规范的有关规定.特别是对于屋盖体系这样重要的钢结构,套用国内现有规范方法难以满足抗火安全性与经济性要求.基于性能化设计思想,对南站站房工程钢屋盖主体结构的抗火安全性进行了评估.首先确定钢结构抗火性能目标,其次对整体结构在可能最不利火灾场景下的力学性能进行分析,最后根据结构的受火性能是否满足抗火性能目标来评估结构的抗火安全性及需要采取的防火保护措施.研究结论:通过性能化分析,确定了站房工程的防火设计和技术措施,研究结果也已获得消防评估专家组的认同和采纳,可供类似工程的结构抗火设计参考.     

双层吊车钢结构厂房柱子系统研究

从柱截面形式、柱构造分析等方面对双层吊车钢结构厂房柱子系统进行全面研究。此类钢结构厂房适合采用格构柱、实腹钢梁和钢桁架屋盖排架结构。重点利用ansys有限元进行肩梁节点分析,柱肩梁采用适当的加劲肋可以较好传递大吨位吊车荷载,有效实现强节点、弱杆件设计原则。     

铁路客站工程造价影响因素敏感性研究

研究目的:铁路客运站结构体系中影响工程造价的因素繁多复杂,对同一结构形式,受面积、柱距、层高等因素的影响,其造价存在较大差异。按照中长期铁路网规划,尚未建设的铁路客运站数量和投资规模较大,在满足安全、功能和建筑要求的前提下,系统地研究影响铁路客运站结构体系工程造价的敏感因素及其敏感关系,对用好铁路客运站建设资金是十分必要和迫切的。研究结论:(1)本文依托大量已建铁路客运站的结构及造价数据,采用主成分分析方法,对影响侧式站房结构体系工程造价的诸多影响因素进行了分析研究,得到了影响工程造价的敏感因素为站房面积、站房结构高度、抗震设防烈度、楼盖结构体系类型、楼盖结构投影面积等。(2)在此基础上,应用多元线性逐步回归分析方法研究得到了主要敏感因素站房面积、楼盖柱结构高度及屋盖钢结构投影面积对工程造价的敏感程度,当站房面积变化+10%和-10%时,结构体系工程造价的变化幅度较大,分别为7.02%和-6.19%;当楼盖柱结构高度变化+10%和-10%时,工程造价的变化幅度分别为2.71%和-2.61%;当屋盖钢结构投影面积变化+10%和-10%时,工程造价的变化幅度分别为3.58%和-3.38%。(3)本研究成果从投资角度为铁路客站站房设计工作提供了优化方向,可为投资控制相关研究领域提供参考。     

武广铁路客运专线长沙南站钢结构工程施工技术

长沙南站是"建桥合一"的大型高架铁路站房,主体钢结构体量大,结构复杂。结合工程施工现场情况,通过对工程特点进行分析,对各种施工方案进行比较,确定了大型履带吊车竖向同步、水平由西向东推进的吊装方案。重点介绍跨桥栈道设计、屋面网架单元拼装方案的确定与实施、屋盖结构卸载、铸钢件足尺试验等关键工序。     

“两阶段”分析法对大跨钢管桁架屋盖设计影响研究

对于大跨钢管桁架屋盖,一般的设计计算方法是基于结构采用原位散拼施工。但实际施工时往往采用提升、滑移等更为高效的安装方法。不同的施工方法可能改变屋盖在自重作用下受力体系,在结构中产生内力重分布。这种内力重分布在施工过程结束后可能仍然存在,从而对结构在运营阶段的力学行为产生影响,甚至使结构处于不安全状态。屋盖安装过程分析可以保证结构在施工阶段的受力安全,但不能确保结构在运营阶段结构的力学行为达到设计预期。因此,本文提出了大跨钢结构屋盖的"两阶段(施工阶段和运营阶段)"分析法,并以某高铁客站为研究背景,对采用分块提升安装的大跨度正交空间管桁架结构受力性能进行了研究。通过分析可知,该方法可以让结构在施工阶段和运营阶段的受力情况均处于安全可控状态。     

中小型站房网架屋盖支座弹性刚度取值研究

结合沪昆高铁平坝南站站房结构这一具体工程实例,进行中小型站房网架屋盖支座弹性刚度取值的研究。通过下部框架结构位移函数值,拟合出下部X轴支承结构Y方向的支座水平刚度公式。根据公式计算得到下部支承结构的水平刚度,建立网架结构简化计算模型,并与整体模型的工作性能进行对比分析。计算结果显示,网架单独简化模型与整体模型相比,网架杆件轴力大小、跨中节点竖向位移和网架支座反力的大小相差较小,能够满足实际工程精度要求。运用本文提出的支座弹性刚度计算方法对网架单独建模计算,具有与整体模型计算相当的精度。     

大跨度铁路客站站房屋盖结构性能分析

针对呼和浩特东站站房大跨度钢结构屋盖的工程特性,进行结构的稳定性分析,得到结构的极限承载力上限,说明站房设计选型合理,同时可知风荷载及温度荷载对本站房结构的影响较大;进行考虑结构非线性的全过程分析,由于非线性的影响,结构的荷载系数有所降低,但是仍具有足够的安全储备,说明本工程的稳定性能良好,安全性高。对于大跨度屋盖结构的动力分析,进行考虑三维多点输入与一致地震动输入的比较,可以得到,在进行多维多点输入时,结构体型变化以及两翼处的内力有较大增加,而中部的内力有所降低,结构的位移响应变化差异性明显。     

大跨度高空散装钢结构屋盖网架施工技术

以江苏盐城车站站房钢构屋盖施工为背景,着重对大跨度高空散装钢结构屋盖网架施工安装技术进行阐述,总结施工经验,为以后类似工程施工提供参考和借鉴。     

商丘钢结构旅客天桥整体顶推方案受力分析

新建商丘站进站旅客天桥跨既有陇海铁路,桥身采用钢结构箱形梁,桥上设置刚架屋盖,运营不能中断,带有钢结构屋盖的旅客天桥采用顶推法利用天窗点整体跨越股道。结合工程跨度尺寸,提出不设导梁与设置导梁两种顶推方案,将顶推方案的各步骤简化为力学模型,利用Midas软件模拟进行结构受力分析,研究箱梁主要支座受力变化、桥身受力及变形大小,钢架屋盖纵向梁应力大小,就方案可实施性提出了结论,为旅客天桥整体顶推跨线施工提供了技术支撑,可供类似工程借鉴。     

钢混凝土组合梁在铁路旅客站房设计中的应用

钢混凝土组合梁目前在我国工程建筑领域的应用越来越多,并取得了良好的技术经济效益。结合工程实例以及现场实地检测,通过对大跨度楼屋(盖)结构设计的多方案比选,确认了钢混凝土组合楼盖结构方案的优越性。论述钢混凝土组合梁结构形式在当前铁路旅客站房中的应用;对钢混凝土弹塑性体结构特征进行理论分析,并且进行静力、动力试验等工程测试对比,认为采用钢混凝土组合梁结构能够较好地解决现代铁路旅客站房采用大柱网,且层净高不宜过低的难题。     

考虑近断层强震影响的铁路站房结构地震易损性分析

由于铁路选线限制，部分铁路站房修建在高烈度区，且靠近地震断层。为保障铁路站房结构的抗震安全，以某站房结构为研究对象，分析考虑近断层强震影响的站房结构地震易损性。首先，分别采用近断层抗震设计谱和规范抗震设计谱对铁路站房结构进行抗震设计，建立相应的站房结构数值模型，并对模型进行验证；然后，选取24组近断层脉冲型地震动，分析铁路站房的地震响应，并分别定义站房结构中混凝土框架、钢屋架和砌体填充墙的损伤指标；最后，对2种设计谱设计的铁路站房局部及整体地震易损性进行评估。结果表明：在8度罕遇地震作用下，考虑近断层强震影响的站房结构相较于不考虑的，其混凝土框架和砌体填充墙出现毁坏的超越概率分别下降58.26%和19.82%，整体结构出现毁坏的超越概率上下界分别下降17.27%和19.83%；考虑近断层强震影响的抗震设计能够降低站房结构发生损伤的概率，提高其抗震性能；考虑近断层强震影响的站房结构损伤概率由大到小依次为砌体填充墙、混凝土框架、钢屋架。基于此，地震断层附近的铁路站房结构抗震设计应考虑近断层强震的影响，并加强砌体填充墙的抗震构造措施。     

TMD减振技术在沈阳站房大跨度楼盖中的应用研究

新型铁路站房楼盖具有跨度大、刚度小、阻尼比低的特点,使得大跨度楼盖结构在人群活动下容易产生较大的振动,从而引起候车旅客的不舒适。基于国内外相关的研究成果,构造人群荷载的力学模型。针对沈阳站房大跨楼盖工程,选取TMD装置对结构进行人群荷载作用下的振动控制与舒适度设计,分别对多种人群荷载工况下减振前后楼盖结构的动力响应进行全过程分析,并对楼面结构减振前后的峰值加速度指标进行对比分析。结果表明:大跨楼面结构采用的TMD减振方案可以满足人群荷载作用下的舒适度要求,减振效果良好。     

渭南鸿基大厦钢结构悬挑屋盖设计

陕西渭南鸿基大厦下部结构为框架-剪力墙结构,支承上部"官帽"为钢结构悬挑屋盖。两个设计方案分别为管桁架结构和钢框架结构,中间大跨度部分采用了空间桁架体系,考虑了51种荷载组合,应用空间整体模型的分析方法,采用Midas gen软件对结构的周期、振型、强度、刚度等性能进行了计算分析,结果表明,管桁架结构能够满足规范设计要求。     

杭州南站站房结构防连续倒塌分析

对杭州南站站房结构进行防连续倒塌分析:采用拆除构件法,对股道间竖向构件失效后的站房结构进行非线性动力分析;评估在原荷载作用下,结构发生内力重分布后,站房结构的跨越能力及发生大范围连续倒塌的可能性。分析结果表明:股道间的型钢混凝土柱失效后,部分框架梁及屋盖的部分杆件进入塑性状态,但塑性发展程度不高,且框架梁的塑性转角满足限值要求,结构具有一定的承载能力;股道间的钢柱失效后,屋盖的部分杆件进入塑性状态,但破坏轻微,对整体结构影响较小。因此,在可能遭受的列车撞击等偶然荷载作用下,杭州南站站房结构具有较好的冗余度及抗连续倒塌的能力。     

高速铁路车站站房中的钢结构体系

随着高速铁路和客运专线的快速发展，新建设的铁路站房日益大型化、立体化。笔者对大跨度钢结构体系和工程案例分析研究后，找到了适合于大型高速铁路站房的结构体系。     

基于GA-BPNN的铁路站房结构工程投资估测研究

研究目的:近年来,随着我国客运专线、城际铁路的迅速发展,一大批现代化的铁路客站也已建成或者在建中。为更好适应今后铁路客站发展趋势及客站建设工作需要,进一步加强铁路客站工程投资控制方面的研究,对新建铁路客站站房工程投资的估测进行研究是十分有必要的。研究结论:本文通过对铁路客站站房结构工程投资的影响因素及估测模型进行研究,得到以下结论:(1)基于收集到的大量铁路客站站房结构及工程投资基础数据,分析得到铁路客站站房结构工程投资的主要影响因素为站房面积、基底面积、站房建筑高度、抗震设防烈度、楼盖柱的结构高度、楼盖结构投影面积,并将其作为输入向量建立了BP神经网络估测模型;(2)应用GA遗传算法对BP神经网络模型的初始权值阈值进行了优化,通过估测结果对比,估测模型的精度及泛化能力都得到了显著提高;(3)通过工程实例对模型进行验证,估测模型得到的结果同概算值相对误差为1.19%,符合工程项目前期估算的精度要求,进一步验证了铁路客站站房结构工程投资估测模型的工程实用性;(4)本文研究内容可为相关研究领域提供一定的借鉴,同时对铁路客站站房结构工程投资控制研究具有一定的参考意义。     

京沪高铁济南西站波浪形屋盖桁架与网架拼安装施工技术

济南西站主站房钢结构屋盖设计面积大,曲面造型多,结构布置与节点构造非常复杂,通过对构件拼装与吊装方案的精细研究,吊装过程中构件受力与变形的模拟分析,不等高脚手架的合理设计,保证了桁架与网架的安装精度与质量,所施工的波浪形屋盖美丽壮观,成为济南市一道亮丽的风景线,获得了良好的效果。     

“重檐叠瓦”形式复杂钢结构施工技术研究

新建广州(新塘)至汕尾铁路惠城南站工程，为塑造惠州当地“重檐叠瓦、鳞纹漾波”的特色建筑效果，主屋面由26块大小不一的“瓦片状”单元屋盖叠合而成，安装精度要求高，节点错综复杂，施工难度大。以该工程为研究对象，对施工过程中遇到的重、难点进行了介绍，研究采用了有限元仿真分析、BIM施工模拟、三维激光扫描、空间测量定位、结构健康监测、复杂结构焊接、胎架支撑卸载等技术，并提出了“主要受力构件单元节段组拼吊装+次要受力构件高空散拼+分区域卸载”的施工方法，实现了该形式钢结构的高效率、高精度建造，取得了良好的效果，对类似工程具有借鉴意义。