地下水位变化对地铁车站主体结构的影响研究

为了研究地下水位对地铁车站主体结构的影响,利用ANSYS数值模拟计算在基本荷载组合情况下,不同地下水位的地铁车站主体结构的最大内力值和偏心距。通过比较分析,可以得到不同的地下水位情况下顶板、中板、底板以及侧墙的轴力和弯矩变化小,但是中板的偏心距在地下水位距地表10 m,在顶板以下6 m时,有一个最大峰值。虽然地下水位的变化对地铁车站主体结构的影响小,但是仍需对底层中柱底部进行加固。     

建造过程对运营地铁车站结构内力变化影响分析

采用考虑车站建造全过程影响的计算模型对典型地铁车站结构内力随建造过程的变化规律、分布模式及控制弯矩进行分析,并与不考虑建造过程的一次加载模型所得结果进行对比,研究建造过程对车站最终内力及其截面设计的影响。研究结果表明:采用考虑车站结构建造过程的方法时,在基坑开挖阶段,最大弯矩值逐渐增大,其位置逐渐下移;在主体结构回筑阶段,中板以上结构弯矩值增大,最大弯矩值点上移;在运营阶段,结构内力进行略微调整。采用考虑车站结构建造过程的方法时,顶板两端节点处弯矩值较大,且顶板至中板间的侧墙全部处于迎土面受拉状态;中板至底板间的侧墙处于背土面受拉状态;底板弯矩分布呈两端小、中柱附近大的特点。当忽略车站结构建造过程时,车站底板两端弯矩及连续墙负弯矩将远大于该处弯矩承载限值,而连续墙正弯矩偏小;当采用考虑车站结构建造过程的方法时,结构内力趋于合理,且均处于承载力允许范围,但连续墙最大负弯矩较前一方法明显偏小。为了保证结构的整体可靠性,设计中可考虑采用两种计算模型所得结果的包络线进行截面设计,但为了避免这种做法可能导致的过度设计,可以对负弯矩较大处采用调幅设计。     

浅埋地铁车站结构内力影响因素分析

以某地铁车站为计算实例,分析了浅埋地铁车站的荷载取值和结构计算问题。通过有限元计算,分析了地下水位、水压力折减因数、侧压力因数、弹性抗力系数等因素对结构受力的影响,总结了影响规律,提出在地铁车站结构计算中应考虑这些因素变化造成的影响。     

地铁车站结构内力计算中的问题

介绍工程建设中对温克弹性地基梁用有限元计算时的两种处理方法：一是用离散的弹簧代替分布的地基,据此推导相应的刚度矩阵;二是在计算模型中不需另加弹簧,用温克地基梁理论直接推导出梁单元刚度矩阵.通过算例,将计算结果与对应的解析解进行对比,分析单元数目、单元划分式对两种不同处理方法的影响及地基抗力系数对弯矩计算结果的影响。     

地铁车站围护结构对主体结构内力与位移的影响研究

为提高地铁车站的安全性,利用数值模拟软件研究了围护结构对地铁车站主体结构内力与位移的影响。通过ANSYS建立有、无围护结构两种情况下的荷载结构模型,并采用相同的荷载组合进行数值模拟,得到两种情况下的内力和位移情况,并对两种情况进行对比。研究结果表明:在主要考虑内力的情况下,采用无围护结构的主体结构进行建模较为合理;而在主要考虑位移的情况下,采用有围护结构的主体结构进行模拟比较贴近实际。无围护结构的主体结构模型与有围护结构的相比较,其内力偏大,但具有安全储备,且侧墙的位移会偏小。在实际工程设计中应根据考虑的主要对象选择适当的模型。     

地铁车站结构截面控制内力计算分析

目前,在地铁车站结构设计中,一般采用将荷载满布到结构模型进行内力分析,并未考虑不同活载布置对结构内力的影响,从而导致部分截面设计存在安全隐患。文章以成都地铁3号线一期工程红牌楼南站结构模型为例,运用MIDASGEN有限元分析软件对不同活载布置下结构的内力进行比较,得出地铁车站各截面控制内力所对应的活载布置,为地铁车站结构设计提供借鉴。     

地铁车站围护结构对主体结构内力与位移的影响研究北大核心

为提高地铁车站的安全性,利用数值模拟软件研究了围护结构对地铁车站主体结构内力与位移的影响。通过ANSYS建立有、无围护结构两种情况下的荷载结构模型,并采用相同的荷载组合进行数值模拟,得到两种情况下的内力和位移情况,并对两种情况进行对比。研究结果表明:在主要考虑内力的情况下,采用无围护结构的主体结构进行建模较为合理;而在主要考虑位移的情况下,采用有围护结构的主体结构进行模拟比较贴近实际。无围护结构的主体结构模型与有围护结构的相比较,其内力偏大,但具有安全储备,且侧墙的位移会偏小。在实际工程设计中应根据考虑的主要对象选择适当的模型。     

标准明挖地铁车站结构内力及造价分析

不同站台宽度、柱网形式对地铁车站土建造价有重大影响。选取典型的地铁车站形式,对其结构内力及造价进行对比分析;对不同站台宽度的单柱及双柱车站内力分析其弯矩规律,并对比分析不同柱网形式下车站的弯矩变化规律。根据对比分析,11 m站台宽度的单柱车站及双柱车站的结构内力较合理,造价较低。对比分析的结论可为地铁车站方案决策提供参考。     

环境温度变化对地铁车站深基坑受力影响分析

为分析地铁车站深基坑施工期间温度变化对支撑轴力的影响,根据多层深基坑中各道支撑与对应土体间力的平衡与位移协调条件,提出了计算地铁车站深基坑中多层水平支撑温度应力的实用计算方法。相应数值分析结果表明:理论计算值与实测值较为一致,支撑轴力和位移增量随温度近似呈线性变化,环境温度对支撑轴力的影响不可忽视。     

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%。     

抗拔桩和压顶梁对明挖地铁车站内力影响分析

在高地下水位地区修建地铁车站,往往存在抗浮问题。抗浮问题处理得当与否直接关系着地铁车站正常使用期间的可靠度。而采用不同抗浮措施会对结构内力产生不同的影响,为研究这种影响并希望从结构受力角度对车站抗浮提出一定的建议,结合一个明挖地铁车站实例,针对目前最常见的2种抗浮措施——压顶梁和抗拔桩进行数值计算,发现抗拔桩具有改善结构受力的作用,在结构跨度较大时应采用抗拔桩或者抗拔桩与压顶梁联合抗浮的措施,在结构跨度较小时,可优先考虑压顶梁抗浮。     

地下水位变化对砂土地层地铁隧道沉降影响试验研究

为考察地铁运营后列车载荷和地下水对隧道造成的影响,对某砂性土地层城市中某一地铁盾构隧道区段运营6年间的沉降变形进行实测观察;根据实测所得沉降规律,设计并开展缩尺模型试验,研究车致振动条件下因地下水位变化产生的隧道沉降规律。结果表明：随着时间推移,隧道各测点所得数据呈现一定的周期性上升与下降变化趋势,前2年隧道总体上浮,之后略有沉降,第3年后虽有波动但基本未发生进一步沉降,第6年后隧道最大沉降不超过3 mm;砂性土地层中,地下水位变化会造成重塑土层内部应力变化,且振动荷载会导致土体颗粒结构重新调整至密实,易导致隧道发生沉降,因此不能忽视地铁周围施工降水给隧道带来的不利影响;土体振密及因地下水产生的浮力共同作用,导致隧道的上浮及沉降。相比于软土地层,砂性土地层中盾构隧道的沉降速率明显更低且沉降基本稳定时间更短,2种地层下的沉降规律、影响因素完全不同,各地层下的沉降分析理论亦无法相互适用。     

明挖地铁车站抗震设计内力分析方法比较

目前对地下结构的地震反应和抗震设计越来越受到重视。地铁车站在地震作用下的安全性至关重要。首先采用地铁车站常用的抗震设计方法——地震系数法和反应位移法对一个地铁车站实例进行了抗震计算,然后采用ANSYS软件对该车站进行了时程分析。比较了3种计算方法得到的内力结果,并分析了其在配筋中起到的作用。     

地铁车站结构随机振动响应分析

基于地震反应的随机非确定性,运用基于概率统计方法的随机振动理论进行结构抗震分析,考察结构的动力可靠度,是一种合理的设计方法。运用虚拟激励法对青岛地铁五四广场站进行随机振动分析,避免了传统方法计算的冗繁,得到了具有统计意义的结构动力响应。考虑x向功率谱输入时,弯矩分布较为均匀;地铁结构体型变化较大的部位剪力明显增大;柱底剪力较小,边跨柱剪力小于中跨柱底剪力。考虑y向功率谱函数输入时,沿梁轴向剪力值逐渐增大,柱底剪力明显大于x向输入时的柱底剪力,边跨柱柱底剪力大于中跨柱底剪力。所得结论为地铁站这一复杂结构形式进行基于可靠度理论的设计提供了依据,可以作为同类设计的参考指导。     

地铁新线车站穿越既有车站轨道结构安全影响分析

在新建车站工程的施工中,除自身结构安全外,重点目标就是使施工对既有地铁车站的影响程度降到最低。以某城市A号线穿越工程为例,对既有地铁车站结构及轨道所受的影响情况进行分析,提出新线车站穿越既有车站的安全控制措施体系。通过三维有限元软件ANSYS进行模拟计算分析,并对比现场实测数据,分析穿越地铁工程引起的地铁结构变形及轨道几何形位的变化规律,为新线车站穿越既有车站技术措施的制定提供参考。     

地铁车站基坑围护结构中冠梁内力计算的探讨

地铁车站基坑围护体系中冠梁设计时通常采用倒梁法进行内力计算,一般不根据冠梁挠度与土体的变形协调条件进行反力局部调整,并且未充分考虑设计弯矩值的选取.本文采用倒梁法计算冠梁内力并进行反力局部调整,对现有设计进行改进,得出了通用的内力解析式,并结合工程实例,与采用弹性地基梁方法计算的结果进行了对比分析.分析结果表明,冠梁设计宜采用倒梁法并需进行反力局部调整.本文给出了中间各跨背土侧设计弯矩、中间各跨迎土侧设计弯矩、端头两跨背土侧设计弯矩和端头两跨迎土侧设计弯矩的计算公式.     

新型结构的暗挖地铁车站

根据莫斯科市政府决议，在2001年准备将地铁阿尔巴特—波科洛夫线的一段延长线，包括一个换乘站—“胜利公园”站交付使用。 “交通工程建设”公司是该工程总承包商。 “胜利公园”站埋设在库图佐夫斯基大道之下，由两个车站(车站-1和车站-2)组成。在这个结点上远期还预计修建第三座车站。……     

地震区砂卵石地层地铁车站不同荷载组合下主体结构内力比较

为了提高地震区砂卵石地层地铁车站主体结构的安全性,利用ANSYS数值模拟计算基本荷载组合、标准荷载组合、地震荷载组合以及人防荷载组合情况下的内力值。通过分析得出,不同荷载组合情况下的最大内力值均出现于侧墙与底板相交处;不同荷载组合所产生的最大内力值中人防荷载组合的最大,需要予以重视;地震荷载组合的内力是非对称的,所以车站主体结构的设计需要考虑地震荷载组合。