预制装配式地铁车站结构榫槽式接头力学性能研究

以明挖地铁车站预制装配结构的榫槽式接头为研究对象,通过有限元数值模拟方法研究接头构件的应力演变规律及其接缝变形和接缝张开角与加载弯矩的关系,并与接头构件的足尺加载试验结果进行对比分析。数值计算和加载试验的结果均表明:在设计最不利轴力为1 600kN的工况下,随着加载弯矩的增大,榫槽接缝部位的应力变化明显,而榫头端部的应力基本保持稳定,因此预制装配地铁车站结构采用榫槽式接头能够有效提高接头抵抗弯矩的能力;当加载弯矩小于300kN·m时,榫槽接缝部位的变形量很小,而当加载弯矩超过400kN·m以后,榫槽接缝部位的变形量发生突变,因此从结构的抗裂要求和榫槽式接头的整体力学性能考虑,维持榫槽式接头正常工作状态的弯矩值大约在350kN·m左右。     

地铁车站预制装配式结构注浆式榫槽接头试验方案研究

针对长春地铁2号线首次开展的地铁车站预制装配新技术研究与应用工作,对装配式结构采用的新型注浆式榫槽接头1︰1原型试验方案研究进行系统介绍,包括试验系统研发、试验方案设计、加载策略研究及实际应用效果分析等,提出立坑式反力加载系统、涵盖各种接头形式和注浆材料的试验工况及逐级循环加载法,形成一套可靠、便捷且经济的由加载、监测、拼装及注浆、吊装及运输等系统组成的接头力学性能试验系统,并通过有限元分析手段展示试验系统的实际应用效果,表明试验结果与数值计算结果吻合度较好,验证试验系统的有效性和可信性。     

预制装配式地铁车站单榫槽式接头抗弯刚度影响因素分析

预制装配式地铁车站接头是预制装配式地铁车站结构薄弱部位,以长春地铁2号线袁家店预制装配式车站为工程背景,采用数值模拟方法研究预制装配式地铁车站单榫槽式接头抗弯刚度的影响因素。计算结果表明:接头承受弯矩作用是导致接头抗弯刚度减小的最主要因素;增大轴力以及对接头部位注浆对提高接头抗弯刚度具有显著作用;接头部位尺寸参数的改变对接头抗弯刚度的影响程度与接头部位承受的轴力有关。     

地铁车站装配式出入口接缝抗震性能试验研究

研究目的:装配式混凝土技术因其生产高效、便于连接、节能环保等优势逐渐广泛应用于地下结构,针对装配式构件连接抗震性能较差的特点,本文提出一种型钢插入式连接的装配式出入口结构,并探讨其接缝抗震性能。通过采用低周反复试验,得到型钢连接节点的承载能力、耗能能力、刚度、破坏形态等指标,并对型钢承插接口的抗震性能进行评价。研究结论:(1)试验及分析结果表明,试件破坏形态均为侧墙整体受弯延性破坏;(2)与现浇试件相比,装配式试件峰值承载力、刚度、延性及耗能等指标与现浇试件基本接近;(3)在保证峰值承载力基本相当的前提下,型钢长度500 mm的试件具有较好的延性与耗能性能,且相对经济,建议作为装配式出入口接缝连接构造的优选方案。     

新型预制装配式地铁车站结构横断面受力性能研究

预制装配式地铁车站具有能缩短工期、改善施工质量等优势。结合地铁车站主体结构常用的双层三跨矩形断面形式,建立了整体有限元模型,研究了这种新型预制装配式结构在使用阶段的受力变形规律,为预制装配式地铁车站在未来的工程应用提供力学支撑。     

新型预制装配式地铁车站结构及造价指标研究

研究目的:国家及地方政府正在大力发展装配式建筑,城市轨道交通行业也在积极开展装配式技术方面的研究,而造价偏高是影响装配式建筑发展的一个关键因素.为合理控制装配式地铁车站造价,本文以一个地铁车站为研究背景,通过设计方案优化,提出一种新型预制装配式地铁车站结构,采用单价分析法对装配式地铁车站结构造价指标进行研究,并对地铁车...     

装配式地铁车站结构接缝防水关键技术研究与应用

装配式地铁车站结构的接缝防水性能一直备受行业的关注,针对装配式车站的结构构造、构件制作及施工工艺等特点,对与接缝防水性能高度相关的“接缝张开量”和“密封垫错位量”两个关键参数的主要影响因素和控制指标进行分析,结合密封垫防水性能试验研究及实际工程应用监测结果,充分论证接头接缝“两垫+一注+一嵌”多道防线的关键技术。双道密封垫以三元乙丙橡胶(EPDM)弹性密封垫作为主防水,复合遇水膨胀橡胶作为加强防水,形成复合式多孔多槽形密封垫,密封垫为接缝防水主要防线,注浆和嵌缝为辅助防线。研究和实际应用表明,装配式车站结构的接缝防水,不仅在防水构造措施方面与盾构隧道不同,而且在各项控制标准方面也存在较大差异,张开量10 mm、错位量5 mm是装配式车站结构接缝防水性能控制的合理指标;单道防水密封垫,在张开量10 mm、错位量5 mm的情况下,能抵抗水压力1.0 MPa,满足埋深30 m车站结构抵抗2～3倍水头压力的性能要求,并在使用100年后,仍存在约67%的残余应力值,具有长期耐水压性能;双道防水密封垫,较单道密封垫防水性能提高有限,提高率在20%～30%之间,但在衬砌外道密封垫出现局部漏水时,双道密封垫的优势显著;从接缝合理张拉锁紧荷载的角度考虑,三元乙丙橡胶密封垫的硬度需要较常规盾构隧道密封垫降低5 SHA,即采用60 SHA,其单位长度完全压缩荷载指标不大于40 kN/m。目前已建和在建车站工程,实测结构接缝最大张开量和表面最大错台量均满足接缝防水性能控制标准的要求,在未设置外包防水层的情况下,接缝无渗漏水现象发生。     

预制装配式地铁车站施工技术研究

长春地铁2号线袁家店车站是国内首座预制装配式地铁车站,通过对本工程施工方法的深入研究,解决了拼装形式、合理步序、构件吊运、定位纠偏及拼装装备研制等6项技术难题,为类似工程施工提供参考。     

双跨无柱装配式地铁车站结构力学特性分析

为充分发挥装配式地下结构的优点,依托某工程地下二层岛式车站,设计了双跨无柱装配式地铁车站,并对因横断面跨度较大、接头连接刚度不易确定造成结构受力和变形较为复杂等问题展开研究.通过建立多幅地铁车站"荷载-结构"整体计算模型,计算分析装配式地下车站结构的整体变形、局部接头变形、结构应力和内力.分析结果表明:该双跨无柱装配式...     

地铁车站装配式铺盖体系设计

论述北京地区首次在地铁9号线丰台北路站应用装配式铺盖体系。从结构计算方法、荷载选取、方案设计、铺盖板的设计及试验和支撑体系计算等方面,系统阐述装配式铺盖体系的设计要点。实践表明,装配式铺盖法能够有效降低地铁施工对周边环境和交通的影响,临时路面效果理想,同时大部分构件能够重复利用,具有良好的经济性与适用性。     

装配式地铁车站建造成本分析

依托深圳地铁某车站工程,建立装配式车站建造成本的测算分析模型,分析矩形断面全现浇方案、矩形断面部分预制方案、矩形断面全预制方案和拱形断面全预制方案的车站建造成本,对比不同车站建造方案的成本差异,提出装配式车站的成本控制措施。与矩形断面全现浇方案相比,不同装配式车站方案测算造价增幅在11%～18%,车站整体造价增幅不大,且尚有优化空间。研究成果可促进装配式地铁车站的建造成本控制,为相关工程的建设提供参考依据。     

装配式地铁车站的施工要点

<正>近年来,地铁建设施工已经应用各种前沿技术和先进装备,地铁车站主体结构施工技术也在不断创新升级,迭代发展,其中装配式地铁车站施工技术逐渐被广泛应用。1装配式地铁车站施工概述及可行性分析装配式地铁车站施工就是将车站的整体顺着纵向结构划分为长度相等的若干个类圆柱体环段,每个类圆柱体环段又由若干个标准的模块构件组成,标准构件产品在工厂制作完成后运至施工现场,按照功能和部位像搭积木一样一块一块拼接成环状,再通过螺栓将各个构件以及环段进行加固,形成车站整体,再进行浇筑回填,最终完成地铁车站的快速搭建。     

地铁装配式车站机电装修一体化设计研究

随着地铁建设的大规模开展,其车站建设劳动力成本大幅增加、占用城市道路等公共资源的问题越发凸显。为此,深圳市轨道交通四期调整工程的部分车站开展装配式建筑形式试点,旨在节省劳动力,缩短建设工期,为分析建设成本提供数据,为装配式车站在深圳地铁的应用推广积累经验。文章以深圳市轨道交通四期调整工程某一装配式地铁车站为例,对机电装修一体化设计进行详细介绍,分析一体化设计要点,并提出相关建议及机电装修一体化设计理念、思路,以期为后续同类车站建设提供参考和借鉴。     

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。     

新型装配式地铁车站智能设计关键技术研究

装配式结构具有施工周期短、施工精度高、建设成本低等优势,在地铁车站结构设计中有非常广阔的应用前景,是目前地铁车站发展的重要方向.为提升装配式结构设计效率以及加快装配式结构推广应用,针对装配式地铁车站特点,将参数化引入到装配式地铁车站结构设计中,确定车站结构的参数化特征,通过智能算法建立车站结构分块内部及分块之间的联动机...     

装配式地铁车站节点试验混凝土裂缝监测与识别的研究

对混凝土裂缝进行监测,有利于开展结构损伤评估工作.以某装配式地铁车站的地下连续墙-腰梁-支撑节点试验为背景,开展基于光学频域反射计(optical frequency domain reflectometer,OFDR)的分布式光纤技术在混凝土裂缝监测和识别中的应用,研究不同加载条件下分布式光纤应变曲线的特征.试验表明...     

装配式铺盖法修建地铁车站技术

在欧洲、日本、新加坡和我国台湾已成功地采用装配式铺盖法修建地铁车站.在此介绍了装配式铺盖法的基本结构形式,地下管线处理保护以及该方法的设计原则和施工步序.该法在国内地铁车站建设中一旦推广,将会解决交通、环境问题,降低工程成本,提高施工速度.在国内研制铺盖板以及制定相关标准是今后的工作重点.     

地铁车站结构健康监测研究

首次建立地铁车站结构健康监测系统。运用光纤光栅传感器和振弦传感器,对施工期间的北京地铁10号线国贸站的车站结构进行了一系列监测。光纤光栅传感器和振弦传感器的监测数据吻合良好,捕捉到车站结构上部路面塌陷时结构内部的应变变化,并且监测到地铁车站二衬结构的受力状态。基于水化热理论和混凝土早龄期徐变理论,通过有限元方法,计算了车站结构底板的温度和中层板混凝土早龄期徐变,计算结果和监测数据吻合较好,考虑混凝土早龄期徐变的结果与监测数据更加接近。此外,基于GIS技术,开发了地铁车站结构监测信息管理系统。     

软土地铁车站接头结构在强地震作用下的响应研究

利用FLAC3D对典型地铁车站接头结构进行三维数值模拟,并考虑不同方向的地震波激励下的地铁车站接头结构的响应.结果表明:水平向和竖直向地震波耦合输入对地铁车站接头结构的轴力和剪力有利,但对于弯矩是不利的;接头处区间隧道断面竖直向变形大于水平向变形;竖直向地震波加速度输入时结构的加速度放大系数远大于水平向;土-结构体系在地震作用下,端墙与中板连接处的动土压力幅值最大;而车站端墙的动/静比值从端墙顶部到底部从大到小有规律变化.