基于壳-弹簧模型的装配式车站结构纵向受力分析

随着装配式车站的大范围推广应用,其面临着越来越多的复杂地质情况。在软硬不均地层中,装配式结构为柔性结构时对差异地层具有很好的适应性,结构的纵向受力较现浇车站有所不同,需对其受力特点进行研究。以深圳地铁某装配式车站为工程背景,采用有限元数值模拟方法构建壳-弹簧计算模型,研究在均匀及软硬不均地层的复杂工况下,装配式车站结构纵向沉降与受力特点。研究结果表明：位于均匀地层中的结构纵向受力主要受中立柱的影响,但其影响较小;位于软硬不均地层中的装配式车站结构存在纵向不均匀沉降,尤其在结构底板更为明显,顶板和侧墙结构其差异沉降的速率相对较缓;软硬不均地层中不仅对车站结构纵向受力存在影响,也对车站结构的横向受力存在一定的影响,顶板拱顶、拱肩弯矩增加约10%,拱顶轴力减少约8%,在设计中应考虑此因素的影响;在岩面突变地层中底板结构的剪力约316 kN,在渐变地层中剪力变化相对均匀,设计采用的凹凸榫槽结构能满足抗剪需求;同时在软硬不均地层中存在结构的纵向变形,环缝的张开量有所增加,但其增加的缝宽较小,在装配式车站防水允许限值以内。     

地铁区间下穿既有地铁车站结构安全力学分析

介绍北京地铁某新建线区间下穿既有地铁车站的安全力学分析。为保证既有地下铁道的正常运营和既有地下结构的安全,需严格控制新建结构施工引起的地层位移。本文预测新建线施工引起的既有车站结构的沉降曲线、评估新建施工引起的既有车站沉降变形对其现状结构的影响,同时根据行车安全的要求,综合各种影响因素,提出新建线施工时既有车站结构的沉降控制指标。本文通过建立有限元模型计算并分析新建线区间下穿既有车站结构情况下既有车站结构的受力特征,并评价结构的安全性,为采取合理的施工辅助措施提供参考。     

新建车站零距离穿越既有地铁车站的施工保护措施及效果分析

新建车站零距离穿越既有地铁车站结构,势必会对其运营安全及结构变形产生不可忽视的影响。以南京某工程为实例,明挖基坑开挖通过与既有车站结构间增设一排隔离桩、对称开挖,暗挖施工采用上下台阶法进行开挖、左右导洞对称施工。根据有限元数值分析基坑开挖引起的临近地表沉降和既有车站结构的变形,沉降最大值为9.8 mm,既有结构新增最大沉降量2.9 mm,累计沉降量8.3 mm,可确保既有结构的安全。     

明挖基坑紧邻既有地铁车站施工的结构安全力学分析

为保证既有北京地铁13号线东直门车站的正常运营和既有地下结构的安全,需严格控制机场线东直门站明挖基坑施工引起的水平及竖向地层位移.预测机场线东直门站明挖基坑施工引起的既有车站结构的沉降曲线、评估明挖基坑施工引起的既有车站沉降变形对其现状结构的影响,同时根据行车安全的要求,综合各种影响因素,提出明挖基坑施工时对既有车站结构的沉降控制指标.为采取合理的施工辅助措施,建立有限元模型,计算和分析明挖基坑在紧邻既有车站情况下既有车站结构的受力特征,并评价结构的安全性.     

新八达岭隧道下穿青龙桥车站变形控制技术

依托京张高铁新八达岭隧道下穿既有京张铁路青龙桥车站工程,为控制下穿过程中青龙桥车站的沉降变形,采用Midas GTS NX数值模拟软件,模拟隧道下穿车站的施工全过程,得到既有车站路基变形的沉降曲线。研究发现路基最大沉降发生在新建隧道拱顶上方,路基累计最大沉降16.017 mm,建议在隧道施工过程中通过控制循环进尺和施工速度来控制路基的沉降量,并及时补充道砟,恢复轨道沉降变形,从而控制轨道的沉降。提出洞内■159 mm超前大管棚注浆加固、洞外地表垂直袖阀管注浆加固和3-5-3扣轨加固的变形控制技术,为下穿工程控制沉降变形提供经验借鉴。     

新建电力隧道对既有地铁车站结构的沉降影响分析

某拟建电力隧道需穿越北京地铁5号线崇文门车站。为了研究隧道施工对既有崇文门车站结构所产生的影响,基于ANSYS软件建立近接隧道施工的三维数值计算模型,分析电力隧道开挖过程中地表及地铁车站结构沉降的变化情况,得到近接电力隧道施工引起的地表沉降最大值及既有地铁车站结构的最大沉降值,并确定了其最大沉降差与水平位移。研究表明:地表最大沉降满足地表沉降控制标准;电力隧道开挖时地铁结构横向及纵向沉降均在预测的沉降范围内。     

新建地铁车站施工对既有地铁车站的影响研究

文章基于苏州地铁某车站,采用现场实测与数值模拟相结合的方法,研究深基坑开挖对周围土体影响规律,分析新建车站施工对临近既有车站受力变形影响。经研究,基坑开挖前2/3深度时,对周围土体扰动主要表现为沉降范围扩大,继续开挖及随后的回筑阶段对周围土体的扰动以沉降量增加为主;新建车站施工,既有车站地下一层侧墙受压,最大压应力出现在顶板高度处,地下二层侧墙以受拉为主,且拉应力处于较高水平,最大拉应力出现在该层中部;新建车站施工时,既有车站靠向基坑方向倾斜;既有车站顶板靠近基坑一端出现沉降,随开挖深度增加顶板逐渐抬升,开挖过程中沉降值减小45.8%。     

隧道密贴下穿地铁车站结构变形数值分析

本文以北京某双矩形区间隧道密贴下穿既有地铁车站工程为背景,利用三维有限差分计算软件FLAC 3D对暗挖隧道动态施工过程进行了数值仿真模拟。并对暗挖隧道周围采取预注浆加固既有车站下方土体和在暗挖隧道与既有车站间设置千斤顶,分级施加顶力工法进行了比较。得到预注浆工法下既有车站最大沉降量为6.97 mm,而千斤顶工法下既有车站最大沉降量只有2.36 mm,千斤顶工法为优先考虑的工法。最后给出了千斤顶工法下既有车站轨道结构典型的双峰形态沉降槽,从而为密贴穿越地铁工程的设计与施工提供了有益参考。     

天津滨海软土地区地铁车站开挖基坑稳定性分析

研究目的:天津滨海地区多为海相沉积层,地下水位高,地层中存在淤泥质土。地铁建设首先面临的问题就是地下车站基坑的稳定性,保证基坑工程的安全性具有重要的经济和社会效益。本文对天津地铁某换乘车站基坑开挖施工变形规律进行研究,对于后续开工建设的地铁车站基坑工程具有一定的借鉴意义。研究结论:(1)在地下车站开挖过程中,受软土层突然应力释放及地下水位变化的影响,易引起周边建筑物地基的不均匀沉降,造成地面开裂、建筑物与地下管线变形。(2)本文利用有限元分析软件,建立三维数值模型,对基坑分步开挖施工过程进行动态模拟,对开挖过程中的围岩稳定性进行计算分析,得出:车站各主要受力构件均未达到极限强度,整个车站不会发生结构失稳破坏;车站基坑周围地表沉降量不大,对既有运营的地铁线路及车站围护结构的影响较小,开挖满足结构变形与周边建筑物的差异沉降变形控制要求。(3)本研究成果可为沿海软土地区地铁车站基坑开挖等类似工程提供参考。     

暗挖地铁车站下穿既有地铁隧道施工控制

以北京地铁5号线崇文门暗挖车站下穿既有地铁隧道施工为背景,探讨采用柱洞法结合超前管幕施工的控制技术.施工前对既有地铁轨道和隧道结构进行加固.根据现状评估数据制订既有地铁隧道结构沉降控制标准,并制定各施工步序的沉降控制值.监测结果表明:既有地铁隧道结构变形缝处沉降量最大,是施工控制的重点部位;超前管幕起到了防塌作用,但其自身施工引起既有地铁隧道结构沉降9.52mm,选用时应慎重;侧洞管幕施工完成时,变形缝处隧道结构累计沉降量超限,且道床与隧道间发生严重脱离.采用抬升注浆和充填注浆分别对既有地铁隧道结构累计沉降量超限及道床与隧道间脱离进行处理,最终将既有地铁隧道结构沉降量控制在16.75 mm以内,道床与隧道间脱离区域被有效填充,确保了施工期间既有地铁线路的安全运营.     

基于钢垫梁的CRTSⅡ型板式无砟轨道支承层修复技术研究

针对高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道支承层伤损,以影响运输效率最小化、作业效率最大化为原则,提出钢轨切割、轨道板移出、砂浆清理、钢垫梁临时支撑、伤损支承层修复、轨道板复位和砂浆层灌注的作业方案。并以关键工装钢垫梁为研究对象,进行承载能力静载试验和有限元数值分析,论证该技术方案的可行性。在钢垫梁临时支撑阶段,采用视频监控及动力学监测技术手段,实时监控线路状态,保障施工安全。应用实践表明:该技术能在天窗时间内完成CRTSⅡ型板式无砟轨道支承层伤损修复,有效改善线路高低不平顺,恢复无砟轨道结构稳定性。     

茂县隧道挤压性变形段锚杆作用效果分析

针对茂县隧道穿越活动断裂带及其影响区所遇到的挤压性变形问题,通过对1号斜井及左洞前期施工变形统计分析,以及现场锚杆施工存在的问题,针对性地提出锚杆施工工艺的改进措施,并开展长期跟踪监测。研究结果表明:锚杆工艺改进前,1号斜井和左洞收敛均值分别为689.2 mm和624.8 mm,且1号斜井变形不收敛,左洞收敛时间达6个月;锚杆工艺改进后,左、右洞水平收敛均值分别为320.4 mm和141.2 mm,相比左洞工艺调整前分别下降77.4%和40.6%,且收敛时间缩短至约4个月;按"孔腔通畅+非收缩浆液+可简单验证和不可逆转灌注满浆"的思路综合性改进锚杆施工工艺可显著提升锚杆质量,发挥其在抑制隧道挤压性变形中应有的作用。     

绵阳市近期轨道交通线网一体化衔接模式研究

为了充分发挥轨道交通的高效性、舒适性和快捷性,扩大轨道交通服务范围,从交通一体化发展策略角度,研究国内外如伦敦、东京、莫斯科、广州等城市的轨道交通一体化衔接模式。基于绵阳市近期轨道交通系统的建设规划,提出建立与绵阳市客运发展战略相适应的模式:构建"5大衔接分区、3大衔接系统"的交通一体化衔接系统。     

城市快速轨道交通敷设方式经济性与适应性研究

城市快速轨道交通是连接主城区与近郊城区的快速公交通道,线路长度长、站间距大。不同于主城区的轨道交通线路,其敷设方式选择对工程规模、投资控制、运营管理尤为重要。以成都轨道交通10号线二期工程为例,研究城市快速轨道交通线路的敷设方式。通过合理确定敷设原则、精细化的线位方案比选以及多专业协调设计,建议城市快速轨道交通线路尽可能多采用经济性好、建设速度快的高架敷设方式。     

基于极限分析有限元与强度折减法的边坡稳定性分析方法

采用极限分析有限元结合强度折减理论对边坡稳定性进行研究,定义无量纲参数P并将所得边坡安全系数作为判定边坡是否失稳的依据,将计算所得安全系数与已有文献结果进行比较验证,验证结果表明所采用方法能够更好地评估边坡稳定性。对不同参数影响下的边坡稳定性进行分析,讨论了摩擦角对边坡失稳破坏模式的影响。研究结果表明:所采用方法求得的安全系数上下限差值小于1%,可以用上下限的平均值来评估边坡安全系数;边坡坡脚、摩擦角和P对边坡稳定性均有很大的影响。     

成都轨道交通10号线的复合功能定位及其行车组织方案

介绍了成都轨道交通10号线各期工程的功能定位。一期工程为机场专线,线路向南、北延伸后为复合功能线,既是衔接中心城区与双流、新津片区的大运量级别市域快线,也是为机场客流服务的机场线。针对各期线路、客流的特点,提出了相应的行车组织方案,以保证设计方案的合理性和高效性。     

地铁转向架一系簧下盖螺栓断裂分析及改进措施

对某型地铁一系簧下盖螺栓断裂问题的原因进行分析,结合断裂螺栓理化分析、一系簧下盖螺栓线路工况载荷台架试验模拟,确定了钢弹簧调整垫摩擦阻力不足为故障直接原因。针对故障原因,进行了钢弹簧调整垫设计方案改进。基于台架试验,验证了改进方案的有效性。     

现代有轨电车车辆段站场总平面布置方法

从设计思路、影响因素和总平面布置结构型式三个关键环节对现代有轨电车车辆段站场总平面布置方法展开研究,分析了总平面布置中各专业系统的工作流程,以及车辆段选址、车辆段配属车数、车辆工艺和生产办公用房需求等影响因素对总平面布置的影响,对站场总平面布置结构型式和适应性进行了归纳和分析。提出了现代有轨电车配属车数估算方法,归纳总结了现代有轨电车站场总平面布置的工作流程和6种通用结构型式。针对现代有轨电车车辆段站场总平面布置的关键问题,提供了有效可行的解决方法。     

250km/h城际动车组低噪声设计技术

针对我国250 km/h城际动车组列车车内噪声控制问题,提出由问题导向式的被动噪声控制提升为低噪声正向设计,让车内声学指标变得可控。从声学技术规范、部件声学设计、整车声学仿真及优化、样车试验、减振降噪关键技术等方面着手,开展车内低噪声设计技术研究等方面工作。介绍了低噪声设计研究思路和声学设计参考标准,详细阐述了低噪声设计方法和试验方法。研究成果可为我国250 km/h城际动车组振动噪声控制提供依据,同时为动车组列车减振降噪提供参考。     

城市轨道交通全自动驾驶车辆段运用库的设计优化

全自动驾驶方式是城市轨道交通一个新的运营理念,对车辆段(尤其是运用库)的工程设计和运营管理影响很大,国内尚缺乏实践经验,亦未有相应规范出台。部分城市轨道交通车辆段运用库在投入运营一段时间后会暴露出一些问题,影响检修人员的作业效率,使得运用库的整体运行效率低。本文分析了现有技术存在的问题,提出一种经济合理的全自动驾驶车辆段运用库布置方案,使得运用库不仅满足停车列检、双周三月检和补洗列位的流程要求,更做到工艺流程顺畅、空间流分配合理。该方案目前已运用到武汉轨道交通5号线。