暗挖地铁车站大跨度拱形中板的设计研究

为实现地铁车站站台层大跨度无柱功能,以青岛地铁1号线薛家岛站拱形中板的设计为背景,运用有限元方法分析研究不同形式中板在静力及地震作用下的结构受力特性。分析结果表明:(1)静力分析中,拱形中板较其他形式中板而言,仅轴力值较大,其余内力及变形值均相对较小;跨中弯矩在外侧水土压力作用下为负弯矩,并呈正比例变化;受空间作用影响,洞口梁及节点处应力集中明显,梁扭转效应明显。(2)抗震分析中,E2、E3作用下得出中板时程位移曲线,最大层间位移角均满足规范限值要求; E2作用下,拱形中板构件内力较非地震工况增幅约25%。     

装配式地铁车站预制中板梁柱设计方案研究

以深圳地铁内支撑体系下的装配式车站为工程背景,研究车站预制中板梁柱设计的关键技术：中板设计需同时满足基坑支撑的受力转换及车站流水拼装的工艺要求;中板设计需满足吊装、拼装、基坑受力转换、正常使用等工况的受力要求;中板设计需满足楼梯及扶梯开洞的受力需求。针对以上问题,研究车站采用预制+叠合型式中板结构的流水拼装步序,对拼装步序中围护、中板结构受力及变形进行分析;通过采用预制+叠合结构型式的中板结构以满足施工阶段和使用阶段的受力要求;针对中板开设大孔洞的设计难点,通过孔内设置型钢支撑来满足拼装及基坑受力转换的需求,车站拼装完成后在孔边现浇纵横梁、叠合层等形成孔边加强结构,然后切除孔内型钢支撑形成永久开孔;并通过设置抗剪连接、叠合层、纵横梁体系等措施满足开孔受力需要。预制中板的设计措施研究,实现了地铁车站的全断面装配,进一步提高了地铁车站的装配率及流水拼装的工效。     

非连续纵向结构体系单柱地铁车站横向地震响应分析

依托某地下双层单柱车站,考虑中板孔洞、中板纵梁局部中断的结构特征,建立非连续纵向结构体系的三维计算分析模型,采用三维反应位移法和非线性时程分析法,分别就E2、E3地震作用下结构体系的横向地震响应进行分析,得到分析结论:在E2、E3地震作用下,非连续纵向结构体系横向抗震性能满足规范要求;中板孔洞区段、非连续中板纵梁区段是...     

北京站无站台柱雨棚主桁架设计研究

研究目的:通过对北京站无站台柱雨棚主体大跨度长悬挑桁架结构的设计研究,解决该项目实施过程中的关键问题,保证全国第一个无站台柱雨棚主体结构的安全可靠。研究方法:通过对项目进行综合分析,结合国内外本学科的研究结论,确定结构的多项计算参数。采用空间钢结构软件3D3S对结构进行计算和校核。研究结论:在北京站既有复杂站场条件和柱子截面尺寸受到限制、结构高度上下均受到制约的情况下,首次将雨棚柱设置在线路中间,采用双站台跨越大跨度及长悬挑结构等多项创新设计,实现了包括基本站台在内的所有站台无柱。该项研究解决了主体钢桁架在项目实施过程中的诸多难点,同时也表明大跨度钢结构适用于国内无柱雨棚建设。     

11 m宽岛式站台明挖无柱拱形地铁车站的设计

为实现大跨度无柱地铁车站结构,提高车站服务水平,在对已建无柱地铁车站结构分析的基础上,以沈阳地铁3号线为依托,拟定了11 m宽岛式站台的明挖无柱拱形地铁车站结构,并进行了力学性能、建筑空间、管线综合等方面的研究。结果表明:新拟定的无柱拱形结构和改造的三角形轨顶风道受力性能良好,不用设置抗拔桩,不用考虑围护结构联合受力,有利于保证防水质量和结构耐久性,可适用于多种地质条件;该无柱结构的车站建筑空间效果好,客流组织顺畅,利于管线综合布置,可提高车站服务水平与效率;通过调整顶、底板拱的矢跨比,并联合中板斜撑结构,可应用于岛式站台宽度大于11 m的无柱车站。     

地铁建设工程中TBM中板步进过站技术

为研究隧道掘进机(TBM)从施作好的地铁车站中板上整体步进过站的技术,依托重庆地铁6号线工程,设计"弧底导轨"TBM中板步进过站方案和车站中板加固方案;通过数值模拟实际工况和对施工过程的监测,验证设计方案的合理性。结果表明:TBM中板步进过站时,采用"弧底导轨"方案合理可行;在弧形导台沿TBM步进方向设置上翻梁以及梁下设置钢支撑体系,可保证TBM过站时中板结构的安全;中板结构受TBM荷载影响的范围主要集中在TBM机头作用点前方10m至后支撑作用点间的27m区域内;"弧底导轨"可有效地将TBM自重荷载传递给钢支撑体系和底板,确保中板结构的安全;车站中板内的上翻梁和梁下的钢支撑体系加强了中板结构的整体刚度,减小了变形开裂,保证了TBM过站后地铁车站的安全运营。     

悬索结构在施工中的应用及有限元分析

介绍柔性索结构一般计算理论,运用抛物线理论对悬索结构受力状况进行理论分析和计算机模拟,通过在大跨度缆索吊机的工程实例中应用,对计算结果进行验证和分析.     

青岛地铁某地下车站结构抗震数值模拟计算分析

为了研究地铁地下车站在地震荷载作用下的受力情况,以青岛地铁某明挖地下车站为例,通过静力法和时程分析法分别建立二维数值模型,对明挖地下车站标准断面的受力进行结构抗震性能模拟分析;对车站大里程端节点结构建立三维数值模型,进行结构抗震性能模拟分析。车站标准断面二维模拟计算结果表明,时程分析法与静力法2种计算方法得到的内力计算结果比较接近,顶板跨中、底板支座、底板跨中、侧墙支座、侧墙跨中均受静力法计算结果控制,顶板支座、中板支座、中板跨中受时程分析法控制,对比基本荷载组合、准永久荷载组合的内力及相应的配筋计算,地震荷载组合对车站结构各构件承载力并不起控制作用;大里程端节点结构三维模拟分析结果表明,车站结构各构件满足抗震设计要求。     

铁路斜拉桥车激振动非线性分析方法

研究目的:斜拉桥因跨度大,可能在车辆通过时发生较大的变形,致使结构几何非线性效应变得显著.对斜拉桥进行非线性动力分析可以为桥梁结构设计提供更精确的理论依据.针对大跨度斜拉桥的几何非线性特征及铁路桥的特点,建立结构空间动力分析模型.通过模拟机车过桥的全过程,计算在机车通过时斜拉桥的动力响应.研究结论:求出了主跨300m铁路斜拉桥方案在机车通过时线性分析与非线性分析的动力响应结果,给出了结构位移时程曲线.对于大跨度铁路斜拉桥,非线性分析结果与线性分析结果相比,具有明显差别.在大跨度铁路斜拉桥车激振动分析中,考虑结构几何非线性效应是必要的.     

特大跨度钢桁拱桥列车走行性分析

以某主跨436 m中承式钢桁拱桥为例,运用桥梁结构动力学与车辆动力学,将列车-桥梁视为联合动力体系,建立了列车与大跨度钢桁拱桥的车桥耦合动力分析模型,计算与分析了该桥列车通过时的桥梁动力响应和列车走行性。研究结果为大跨度钢桁拱桥的动力设计提供了理论依据。     

衡重式双排桩与大跨度支撑在填海区超大基坑支护中的应用

以深圳国际会展中心项目(一期)超大深基坑工程设计为研究对象,为解决填海区超大基坑施工工期紧、变形控制要求高的难题,采用衡重式双排桩与大跨度支撑相结合的方法进行处理。建立该结构的支撑刚度计算模型,通过数值模拟研究大跨度支撑间距对支护结构变形及内力的影响。结果表明:该结构应用于填海区超大基坑时控制变形能力强,土方外运效率高;支撑间距变化对支护结构水平位移和内力影响显著,支撑间距合理区间为60～70 m。     

基于风车桥耦合振动分析的刚构拱桥优化设计

以广州地铁14号线大跨度150 m刚构拱桥为例,建立风荷载作用下大跨度刚构拱桥的车桥耦合动力分析模型,并根据势能驻值原理及形成结构矩阵的“对号入座法则”,采用计算机模拟的方法,计算与分析该桥列车通过时的桥梁动力响应和列车走行性,通过多方案比选,分别得出各桥梁方案的行车安全性及舒适性指标,最终提出优化设计方案。研究结果可为大跨度刚构拱桥的动力设计提供理论依据。     

大跨度预制拼装跨深谷钢筋混凝土拱桥吊装方案探讨

拱圈结构方案和吊装工艺的精确控制是实现大跨度钢筋混凝土拱桥的核心内容。本文以湖南张花高速连接线上牛路河特大桥为例,分析跨深谷钢筋混凝土预制拼装拱桥主拱圈如何合理的横向分箱、纵向分段及配套吊装施工工艺,通过计算比对优化原有设计及施工方案,达到提高施工安全、简化施工步骤、加快施工进度的目的。     

大跨度高速铁路斜拉桥非一致激励分析方法研究

采用非线性结构有限元软件SAP2000建立了全长492 m的大跨度高速铁路钢桁梁斜拉桥动力分析模型,根据实际工程场地条件从NGA-West2数据库中选取了4条地震动记录作为地震激励,分别基于位移法与大质量法进行了动力响应分析,评估了2种方法在大跨度高速铁路斜拉桥动力响应分析中的计算精度。研究结果表明:基于位移法进行结构动力响应分析会出现工程上难以接受的误差,该方法不适用于大跨度高速铁路斜拉桥非一致激励计算;基于大质量法进行结构动力响应分析的精度较高,该方法是复杂大跨度结构非一致激励分析的有效手段。     

大跨度斜拉桥的静风非线性稳定分析

同时考虑静风荷载非线性和结构几何非线性的影响 ,运用增量迭代法分析计算大跨度斜拉桥非线性空气静力稳定性 ,编制相应的计算程序 ;并结合一座主跨为 10 0 0m的钢斜拉桥进行分析计算 ,验证该分析方法的可行性。最后 ,讨论静风荷载非线性、初始攻角等因素对大跨度斜拉桥静风失稳临界速度的影响     

大跨度拱桥施工稳定性的时变力学分析

大跨度拱桥在施工过程中的稳定性计算，是以施工期间变化着的不完整结构在不断改变的工作荷载下的分析为依据的。本文按时变力学分析方法，研究了大跨度拱桥的施工稳定性问题，较好地模拟施工过程的结构行为。     

重载铁路大跨度钢桁梁桥面系选择及分析

为选择适合重载铁路大跨度钢桁梁的桥面系形式,Midas/Civil程序建立有限元空间模型,通过对山西中南部108 m双线下承式钢桁梁两种不同桥面系的理论计算分析和综合比较,得出大跨度钢桁梁桥面系选用密横梁钢桥面板体系,既回避了混凝土桥面板的裂缝控制难题,又减小了结构自重,节约了用钢量,还增加施工过程的安全性。     

新型明桥面轨枕板式无砟轨道结构参数研究

钢桁梁桥由于其承载性能好和跨越能力较强等优点,在大跨度铁路桥梁中被广泛采用。但大跨度钢桁梁桥具有跨中挠度大、梁端转角大和温度变形敏感等特点,为了减小大跨度钢桁梁桥二期恒载、适应桥梁变形特性,在大跨度钢桁梁桥上采用新型明桥面轨枕板式无砟轨道结构。以南沙港铁路某大跨度钢桁梁桥铺设新型明桥面轨枕板式轨道为背景,采用有限元法建立大跨度钢桁梁桥上轨枕板式无砟轨道结构计算模型,研究了轨枕板结构参数对轨道受力与变形的影响,确定轨道结构的合理尺寸与参数。结果表明:轨枕板的外形尺寸直接影响其受力和变形特征;板下垫层的厚度对垫层的受力特性的影响较大;建议南沙港铁路某大跨度钢桁梁桥上采用具有2组承轨台、宽度为2800 mm的轨枕板,轨枕板厚度为280 mm,板下垫层厚度为120 mm。     

大跨度铁路桥梁线-桥垂向变形映射模型

以大跨度铁路桥梁线-桥系统为研究对象,通过推导理论公式建立桥梁与有砟轨道的垂向变形映射模型,并通过算例对变形映射模型的正确性进行验证。结果表明：将大跨度桥梁线-桥系统划分为桥梁,有砟道床和轨枕,扣件和钢轨三个子系统开展垂向变形映射关系研究是可行的;通过线-桥垂向变形映射模型计算大跨度悬索桥、斜拉桥的钢轨垂向变形与有限元仿真结果一致,证明了本文提出的映射模型是正确的;通过线-桥垂向映射模型计算钢轨变形,可以避免在有限元模型中建立轨道结构,从而减少模型单元数量,提高计算效率。     

台风实测风谱及大跨度悬索桥风振响应的比较分析

对比分析了不同地区的实测台风拟合风谱模型与桥梁抗风设计规范的风谱模型的差异,并以东海某大跨度悬索桥为对象,运用谐波合成法对不同风谱模型的结构风场进行模拟,考虑桥梁结构的几何非线性效应和多种气动力荷载共同作用效应,由时域有限元计算方法比较了不同风谱下大跨度悬索桥风振响应。结果表明:基于实测的台风拟合谱和规范谱有着显著的差别,采用虎门桥址的16号台风实测模型和上海派比安台风实测模型计算的横向位移响应结果分别比规范谱的计算结果增大了29.6%和42.0%。对于大跨度悬索桥这样的柔性结构,低频段风谱的差异对结构响应的影响是显著的。