市政跨河桥梁与地铁地下车站合建的设计研究

随着城市建设用地日趋紧张，规划市政桥梁与地铁线路（车站）空间叠加利用的情况越来越多，因此市政桥梁与地铁线路（车站）合建的设计研究也越来越重要。本文通过某市政跨河桥梁与地铁地下车站合建实际工程设计案例，对该类合建结构方案选择的影响因素、总体设计及细部设计进行探讨研究，结合该合建结构成功的建设运营情况，总结出市政跨河桥梁与地铁地下车站合建结构的设计经验，以期为今后类似工程提供有益的设计思路和经验借鉴。     

与电力杆塔合建的地铁车站结构计算分析

现结合与电力杆塔合建的某地铁车站,采用Midas Gen建立三维整体模型计算分析。根据计算结果表明地铁车站与电力杆塔采用"分离合建"结构形式是可行的,结构的承载力及裂缝宽度均满足规范要求,变形满足竖向沉降控制值要求。其计算分析成果对类似工程具有借鉴意义。     

与市政桥梁合建的地铁车站结构设计——以厦门地铁吕厝站为例

文章依托厦门市地铁1号线与2号线换乘车站(吕厝站),对城市桥梁下设置地铁车站的设计思路进行阐述。为了解决桥梁墩台集中力对地下车站结构不利影响的问题,采用数值模拟的方法对合建结构体系受力及抗震性能等方面进行分析,通过匹配孔跨、结构固结、加强地铁车站立柱、柱下设置桩基等措施,解决地铁车站在桥梁基础集中荷载下的结构受力、沉降控制、结构抗震等问题,以期能为今后类似车站的设计提供借鉴。     

复合与叠合式地下车站结构设计要点比较分析

地铁明挖地下车站通常采用复合式及叠合式结构体系,这两种结构的围护在整个结构受力体系中的作用、荷载作用模式、设计处理方法、防水及施工措施上都不尽相同。该文主要从以上几个方面对这两种结构体系的不同点进行了比较,并结合工程实例,对比分析了边界条件相同情况下,采用复合式结构及叠合式结构的各自结构构件设计尺寸、构件体积含钢量,最终得出在工程许可的情况下,采用叠合式结构,经济上优于复合式结构。     

明挖地铁车站下穿高架桥桩基托换施工关键技术

佛山市城市轨道交通二号线一期工程张槎站采用明挖顺做法施工,禅西大道海口互通立交桥13#桥墩位于拟开挖基坑的中央,充分考虑车站与立交桥桥墩的相互影响后采用扩大承台的桩基托换技术进行施工,以保障基坑开挖过程中上部桥梁结构的安全。文中介绍了立交桥梁桩基托换过程中采用的临时顶升技术、扩大承台方案、托换施工过程及信息化施工监测技术,总结了明挖车站下穿桥梁桩基托换过程中的施工经验。     

武汉长江隧道公铁合建与分建的经济性对比分析

为探究武汉长江隧道公铁合建与分建的经济性差异,选取4个武汉长江隧道为典型案例,首先简要介绍其相关工程实施方案,然后从工程组成部分、土建各项指标等方面,对武汉地区地铁过江隧道、公路过江隧道、公铁合建过江隧道3种模式下的土建投资展开对比分析,最后揭示公铁合建与分建土建费用差异的原因。分析结果表明： 1）因断面利用率高,江中纯盾构段合建方案分摊的地铁盾构部分和公路盾构部分土建费用均低于分建方案; 2）采用合建方案时,由于上部为公路、下部为地铁,造成明挖段基坑深度大,导致合建方案分摊的地铁明挖段和公路明挖段费用均较单建方案高; 3）合建方案与分建方案土建总费用相当。     

T型换乘地铁车站续建基坑开挖对运营结构的影响分析及对策

T型换乘地铁车站续建基坑开挖将对运营结构产生偏压影响,为了保护既有结构的受力、变形满足运营要求,采用Plaxis有限元软件对既有T型地铁车站续建基坑结构受力、变形影响进行数值分析。结果表明T型换乘节点基坑采用明挖方案可行,可为下一步施工图设计提供理论参考。针对续建基坑开挖、既有结构破除等施工风险提出了一系列的保护措施。     

曲梁桥墩改建为框架弹性墩的应用研究

针对新建公路下穿已建公路桥梁时与已建桥墩发生冲突的情况,以某高速公路立交B匝道桥改建工程为背景,对已建桥墩改建为框架墩的应用进行研究。B匝道桥第五联B21号、B22号桥墩位于新规划线路上,因此将这2座桥墩改建为框架墩。采用MIDAS Civil建立该桥上部结构模型,确定框架墩横梁计算荷载,根据箱梁允许变形控制框架墩设计,框架墩采用1.5m圆形实心立柱,1.8m钻孔灌注桩基础,矩形空心横梁(支座集中力处为实心截面),墩梁刚度比取为0.18。施工中对顶升压力及顶升位移进行双控并对整体结构3次体系转换进行严格监控。对改建后的桥梁结构进行分析,分析结果表明:改建后曲梁结构受力与原结构相比未发生明显变化,振动频率改变较小,符合等效替换原则。     

站桥同位合建上盖钢箱梁“π”形支架门吊架设技术

为了解决繁华城区既有道路有限空间内快速、安全架设小半径曲线钢箱梁的施工难题,依托地铁车站柱网形式及围护结构冠梁为基础,采用高位门吊及"π"形支架体系架设方案,实现了在空间受限情况下,地铁车站、市政道路及高架桥三者的和谐统一。以合肥南北高架一号线Ⅰ标明挖地铁芜湖路站及其同位合建的上盖小半径反曲线钢箱梁为例,阐述站桥同位合建理念及"π"形支架联合门吊架梁方案,并对架梁支架及架梁对地铁车站的影响进行力学分析。得出以下结论:1)站桥同位合建共用一个走廊,既减少拆迁,又节约投资,为繁华城区有限空间立体开发提出了解决思路;2)利用下卧地铁车站柱网及桩顶冠梁,"π"形支架联合门吊架设,支架简单可靠、门吊快速安全,平行流水作业,安全、快速、经济,很好地克服了"S"形小半径反向曲线反超高的空间扭曲结构曲线拟合难、安全风险大的困难;3)"π"形支架支撑体系利用了下部车站柱网结构,能满足安全性要求。     

钢桁腹梁桥结构构件的空间受力特性分析

采用Midas/Civi1 2010计算软件对某匝道引桥结构进行仿真分析,模拟了该引桥结构构件的空间受力特性,得到不同荷载作用下反映桥梁实际工作状态的动力学参数.分析结果表明:各荷载组合作用下结构受力、变形和应力均满足规范要求;结构的固有频率随引桥振型阶次的增加而增大,在设计时应尽量使引桥的固有频率避开第1阶振型频率,以避免共振现象发生;空间静、动力及屈曲分析表明:桥梁主拱刚度较大,结构变形较小,结构安全.     

桩柱式桥墩顺桥向计算长度系数的研究

受压构件的边界条件直接影响其承载能力,目前桥梁设计规范中仅考虑了理想边界条件下的桥墩计算长度,并不能完全满足实际工程设计要求。基于此,笔者提出了桩柱式桥墩的简化计算方法。首先,采用底部固结且顶端位移及转角与桩顶相等的柱来模拟桩基,采用施加于墩顶的水平与抗弯弹簧来模拟上部结构及支座对桥墩的约束,并用静力法得到简化模型的稳定方程,解此方程得到桥墩的计算长度;然后,以某工程实例为背景,分别采用有限元软件及简化方法计算得到桥墩顺桥向计算长度,两者误差在5%以内,证明了该文的简化方法结果可靠。最后,研究了地基土性质及抗推桥墩数量对桥墩计算长度的影响。     

考虑地铁影响的桥梁结构地震反应研究

随着我国城市建设的快速发展，城市核心区域用地日益紧张，因而轨道交通、市政交通、建筑工程等呈现出立体式、一体化发展趋势。基于此，以某城市主干路高架桥及桥下顺桥向布置地铁车站为研究对象，运用有限元软件建立站桥一体计算模型及单桥计算模型，通过数值模拟分析结构的动力特性差异。研究表明，在站桥一体结构采用整体连接时，忽略地铁结构及土体，将显著低估桥梁结构地震反应，会得到不安全的抗震评估结果；考虑地铁车站后，顺桥向地震作用下的墩底位移增大，使得墩底剪力、弯矩与梁端位移增大，此外，地铁结构纵向变形还对梁端位移变化具有放大作用；地铁车站横向有土弹簧嵌固作用，整体变形小，在横桥向地震作用下墩底剪力、弯矩与梁端位移增大比值较少，同时，因地铁结构横向变形较小，对梁端位移变化的影响较小。     

武汉站桥建合建结构桥梁设计的关键技术研究

武汉站是一座集桥梁、建筑特征于一体的全高架铁路大型客站.由于桥梁与建筑结构合建,因此桥梁结构不仅需要满足铁路荷载的受力要求,还要承担建筑结构传递的荷载;而且,桥梁结构的造型、尺寸比例还需要与建筑结构协调一致,以满足整体的建筑效果和站房的使用功能.介绍了武汉站桥建合建体系桥梁设计的关键技术.     

与地铁地下车站合建的桥梁设计

工程采用地铁地下车站和跨线桥梁合建的形式,跨线桥在地铁车站范围内以车站结构作为其下部基础,在盾构区间采用桩基承台基础,设计精心考虑各区间桥梁上下部结构方案,取得了较好的实施效果,站桥合建方案有效节约了建设用地,降低了建设费用,可供类似市政工程参考、借鉴.     

成都地铁3号线衣冠庙立交桥桩基托换设计

地铁线路与市政桥梁互相冲突不可避免,需要同时保证地铁建设与既有市政桥梁结构的安全。依托成都地铁3号线高新大道站衣冠庙立交桥桩基托换工程,在分析地铁车站设计结合桥梁桩基托换的设计难点、重点的基础上,依照地铁车站设计与桥梁托换结构一体设计的原则,提出"托换结构与车站围护结构、主体结构结合,主动与被动托换相结合"的方案。结果表明,立交桥桩基托换设计方案,在不中断桥梁上部通行,车站在其下采用明挖法施工的条件下可以保证桥梁的结构性能及施工安全。     

拟建明挖隧道对下部既有隧道稳定性影响分析

如何评价拟建隧道对既有隧道安全的影响,成了项目中的难题。以拟建重庆市两江大桥隧道工程为背景,对比了目前隧道结构设计与评价中经常采用的荷载结构法和地层结构的主要特点。根据两江大桥隧道与既有轨道隧道的空间关系特点,提出二次荷载-结构法,分析了拟建明挖隧道对下部既有隧道的影响。研究结果表明:上部明挖隧道施工前后,既有隧道衬砌受力变化较大,但上部明挖隧道修建后,既有隧道衬砌安全系数仍大于规范值,满足承载能力和正常使用要求。此法可为类似工程设计和研究提供参考。     

城市快速路与轨道交通合建高架桥桥墩设计研究

为节省用地和减少工期,某机场快速路工程采用城轨共建的双层高架桥结构型式,下部结构采用Y形桥墩。城市快速路与轨道交通合建高架桥是一种节省空间、提高效率、美化环境的新型桥梁结构,但也面临着复杂的受力和抗震问题。为满足公路规范和铁路规范的要求,对下横梁及桥墩采用容许应力法和极限状态法双重控制设计。在抗震设计中,考虑轨道梁无缝线路长钢轨约束的影响以及加入基础和后继结构的影响,计算结果更准确合理。计算结果表明桥梁的静动力性能均能满足规范要求,为该类桥梁的设计施工提供依据。     

地铁车站开挖对桥梁托换桩基变形的影响研究

佛山市城市轨道交通二号线一期工程张槎站采用明挖顺做法施工,而禅西大道海口互通立交桥13#桥墩位于拟开挖基坑的中央,基坑开挖过程中原有桩基周边土体将被挖除。为了在基坑开挖过程中对桥梁上部结构的变形进行控制,采用了扩大承台的桩基托换技术。该文采用数值模拟技术,通过分析基坑分步开挖过程中桩基沉降、基坑变形和托换桩基的受力机制,验证托换方案的可行性。研究结果表明:采用该方案完成的基坑开挖,保证了上部桥梁结构的安全。     

超高墩大跨连续刚构整幅双主墩计算长度系数的取值研究

计算长度是受压构件承载力计算的一个重要参数。但对于规范采用的简化设计方法,构件是单独进行分析的,脱离了原来整体结构环境的约束,不能满足桥墩计算的实际需要。瓦厂特大桥主桥采用整幅双主墩,通过设置横撑将左、右幅连成一体,整体刚度较大,通过建立空间有限元压杆模型得出构件临界荷载,由欧拉公式反推桥墩计算长度系数,从而得到更接近工程实际情况的数值,对同类桥梁具有一定的指导意义。     

陕西凤县廊桥桥梁结构设计

陕西凤县廊桥作为融景观性、商业性为一体的廊桥,具有上部建筑集中荷载大、荷载集度高、景观性好的特点。现采用Midas Civil软件,应用梁格法对桥梁上部结构进行分析。计算表明:针对较大的荷载,采用非标准跨度(30 m+25 m+25 m+30 m=110 m)组合,非标准梁高(支点梁高2.8 m),桥梁上部结构的正常使用极限状态和承载能力极限状态各项验算指标均满足规范要求。该廊桥建成后良好的运行状况可以证明梁格法能很好地应用于复杂箱梁结构的分析之中。