地铁明挖车站主体结构计算中的几个关键点

针对地铁明挖车站结构设计中最为重要的结构计算环节,结合相关规范要求和工程经验,系统地归纳和总结了结构计算过程中一系列关键点,包括地铁明挖车站结构计算的基本原则、计算模型简化方法、有限元软件应用注意事项、荷载组合的应用、荷载取值、抗浮措施模拟、被动土压力模拟、重合墙结构与叠合墙结构模拟、车站柱上板带和跨中板带的理解和处理、构件内力的削峰和调幅方法、车站盾构孔边梁模拟、车站风道和通道顶过梁及挑耳板计算等,并提出了一些新思路。     

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。     

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.     

附属结构施工对装配式车站结构的影响分析

为确保附属结构施工过程中装配式车站主体的安全与稳定,需要了解附属结构施工过程中装配式车站主体结构的力学规律。以深圳地铁装配式车站13号线市中医院站为工程背景,通过有限元数值计算,对附属结构的施工过程中装配式车站主体的内力和变形进行分析。计算表明：①附属结构基坑开挖导致主体结构整体有向附属开挖一侧变形的趋势,结构内力出现重分布,附属结构施工开挖过程中主体拱顶弯矩最大增幅在开挖1阶段;②在附属结构施工过程中可以采取主体顶板上方设置临时支撑、主体拱顶对拉连接、加强支护刚度等措施对装配式车站主体的内力及变形进行控制,其中主体顶板上方设置临时支撑措施的效果显著。结合设计措施的计算及实施情况对控制措施的设计应用进行研究,为装配式地铁车站的设计提供借鉴。     

明挖地铁车站结构计算影响因素分析

以某明挖地铁车站为例,运用ANSYS参数化设计语言APDL建立了多种主体结构计算模型。对比结构计算过程中各因素对计算结果的影响,包括主体结构形式、地层分层、围护结构、计算模型尺寸、混凝土强度等级5个方面的计算和其他影响因素的定性分析。结果表明,是否考虑围护结构受力对结构计算影响明显,尤其是侧墙内力值差异很大;地层差异明显时如继续按加权平均计算土压力,会使底板和下侧墙内力产生明显差异;混凝土等级对结构受力影响较小,局部会产生内力偏差,但影响有限。最后针对以上各因素的影响,提出结构设计处理建议。     

反应位移法在明挖地铁车站抗震计算中的应用

为研究不同计算模型的精确度及实用性,针对不同的反应位移法模型,以某明挖地铁车站为例,在不同地震作用下进行ANSYS建模计算,并与时程分析法计算结果进行对比分析,总结不同模型对结构内力的影响。发现反应位移法比经典反应位移法计算复杂,结果偏差较大;强制反应位移法计算量最小,但在地震作用较大时精度较低;整体反应位移法精度高、计算量小,用于明挖地铁车站的抗震设计可以提高工作效率和计算精度。     

对北京地铁五号线明挖车站结构设计的看法

阐述北京地铁明挖车站的结构设计原则、计算方法以及注意事项，并详细介绍了北京地铁围护结构和主体结构的设计．     

上新街车站明挖深基坑施工力学效应分析

重庆市轨道交通六号线一期工程上新街车站采用明、暗挖法修建。根据车站明挖段的地形特征,建立复杂的三维有限元模型,通过对明挖深基坑施工过程的有限元分析,对基坑岩土层和支护结构(主要是挡土墙)的应力、位移及地表沉降等进行了研究。揭示了基坑岩土体及支护结构应力、位移随施工过程的变化规律,得到了基坑上部土体的受拉区范围、地表沉降影响范围和易出现破坏的地方。结合监控量测资料,分析了监控量测和数值模拟结果有较大差距的原因,为上新街车站明挖段安全施工提供了指导。     

明挖地铁车站结构设计几点思考

对明挖地铁车站结构设计进行了分析总结,阐述了明挖地铁车站结构模型,结构设计和施工图设计等注意事项,希望对类似工程设计有一定的借鉴作用。     

某超大超深基坑盖挖逆作法施工阶段计算与分析

本文介绍某车站工程概况及盖挖逆作法施工阶段计算与分析,采用建筑结构通用有限元分析与设计软件MIDAS/Gen中施工阶段分析对盖挖逆作法施工阶段全过程进行模拟计算,并提出盖挖逆作法车站施工阶段计算应注意的问题。     

内外温差对明挖隧道主体结构内力的影响研究

明挖隧道内外温差会使其衬砌结构产生附加应力,严重时会使隧道轴线方向的衬砌产生环向裂缝。通过对温度进行现场监测,获得工程实际内外温差,对其规律进行简要分析并将其作为有限元计算的温度边界条件;采用ANSYS进行有限元计算,考虑明挖隧道主体结构修建完成和回填完成两个阶段,对隧道内部温度低于外部温度、隧道内部温度高于外部温度以及无温差3种工况进行分析,得出温差对隧道结构应力的影响规律。     

砂土场地地铁车站抗震计算方法

选取典型砂土场地地铁车站,分别采用反应位移法、反应加速度法、有限元动力分析法对其在地震作用下的结构内力进行计算,分析不同抗震计算方法在地铁车站抗震设计中的适用性。结果表明:对于砂土场地地铁车站,3种抗震计算方法所得的结构内力最大值位置基本一致,最大弯矩、最大剪力均出现在侧墙底部与底板端部,最大轴力均出现在中柱底部与侧墙底部;反应加速度法计算结果与有限元动力分析法更为接近,反应位移法计算结果与有限元动力分析法相差较大,宜采用反应加速度法进行砂土场地地铁车站等地下结构的抗震计算。     

同深基坑开挖对紧邻地铁车站特性研究

紧邻地铁车站的深基坑开挖容易导致地铁车站的倾斜和混凝土开裂,以长沙地铁某车站为工程背景,运用MIDAS/GTS有限元计算软件对地铁车站柱、结构板和地下连续墙进行数值模拟。重点分析地铁车站柱、结构板和地下连续墙的内力和变形,总结内力和位移的一般变化规律,通过与现场实测对比,验证了深基坑开挖的安全性。     

地铁车站使用阶段混凝土温度裂缝控制研究

以深圳地铁世界之窗站工程为背景,运用仿真模拟的方法,对明挖地铁车站混凝土结构的温度场和温度应力场进行多方面的对比研究。通过三维有限元计算模拟结构降温情况下结构中的温度场与温度应力场,分析构件中的温度梯度分布与混凝土结构开裂的关系,找到易于发生开裂的部位,提出温度筋的配置方式。通过算例对比,计算分析了三种不同约束条件下结构中的温度应力,得到在地铁车站设计中应合理设置伸缩缝和沉降缝的结论。     

盖挖逆作法施工地铁车站结构变形及其控制

以北京地铁4号线动物园车站施工工程为例,研究采用盖挖逆作法施工时地铁车站结构变形的规律及其控制措施。采用Midas有限元计算软件对施工过程中车站结构变形进行模拟分析可知,在盖挖逆作施工过程中地层及结构动态力学响应可划分为5个卸载—加载过程。因此,基于变位分配原理,提出车站施工过程的分阶段控制方法。施工前,依据车站结构受力特点和破坏形式,通过模拟计算确定出各主要施工阶段车站结构差异沉降控制标准值,同时通过中桩静载及内力试验,保证结构自身具备足够的承载能力和抗变形能力;施工过程中,按照地层协调开挖、结构协调施作来优化施工工序,综合应用沉桩工艺控制与注浆加固等技术措施,利用信息化监测及反馈技术进行阶段性动态监控,实现车站结构变形的有效控制。实际监测结果表明,动物园车站在盖挖逆作施工过程中,各阶段结构差异沉降均在控制值之内,保证了车站结构的安全性和稳定性。     

多元软件交叉应用的框架结构内力求解通用程序

目前有多种计算框架结构内力的软件,例如SAP2000,ANSYS等,但是单一的采用这些软件计算框架结构内力时,过程复杂,并且很难得到直观、易用的通用计算程序。本文通过EXCEL与ANSYS两种软件的交叉应用,联合使用VBA语言以及APDL语言,编写了直观、易用的框架结构内力通用计算程序。结合明挖地铁车站和U形槽两种典型结构的工程实例,本文给出了通用程序的详细算例,可以极大地提高工作效率。此通用程序可为从事相关研究与设计人员提供参考。     

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。     

钢箱梁施工对车站结构影响分析

介绍了深圳地铁2、11号线与广深港客运专线福田车站节点深南大道上立交桥钢箱梁的吊装施工方案,在已施工完毕的地下车站上通过吊车对立交桥进行了钢梁吊装施工。利用数值计算方法,对此吊装过程进行了计算分析,核算了主体结构不利位置的内力和变形,得到在主体结构上进行重载吊装对主体结构的影响结果,确保工程安全。     

传统基坑支护方式进行地下明挖车站装配的可行性研究

对采用传统基坑支护方式进行地下明挖车站装配进行可行性分析和研究，从拆撑方式和主体结构预制构件的安装等方面进行详述，认为方案是可行的。     

基坑不同施作顺序引起邻近车站变形对比分析

研究目的:邻近已建成地铁车站深基坑开挖卸载会引起车站结构不均匀变形,而不同施作顺序对其变形特性的影响还缺乏系统认识。结合长沙地区某地铁车站工程实例,基于数值方法对不同施作顺序下深基坑开挖引起的邻近地铁车站变形规律进行对比分析,并探讨车站基坑明挖顺作段和盖挖逆作段在不同开挖深度时围护结构及车站主体结构的变形特性。研究结论:(1)随着开挖深度的增加,地铁车站围护结构水平变形逐渐增大;(2)明挖顺作段由于基坑开挖引起的邻近地铁车站变形要明显大于盖挖逆作段;(3)盖挖逆作段由于基坑开挖引起的地面沉降变形较小,而不同施作顺序下地表沉降值均在结构安全和正常使用要求的范围之内;(4)该研究成果可为邻近既有地铁车站深基坑设计与施工提供参考。