基于壳-弹簧模型的装配式车站结构纵向受力分析

随着装配式车站的大范围推广应用，其面临着越来越多的复杂地质情况。在软硬不均地层中，装配式结构为柔性结构时对差异地层具有很好的适应性，结构的纵向受力较现浇车站有所不同，需对其受力特点进行研究。以深圳地铁某装配式车站为工程背景，采用有限元数值模拟方法构建壳-弹簧计算模型，研究在均匀及软硬不均地层的复杂工况下，装配式车站结构纵向沉降与受力特点。研究结果表明：位于均匀地层中的结构纵向受力主要受中立柱的影响，但其影响较小；位于软硬不均地层中的装配式车站结构存在纵向不均匀沉降，尤其在结构底板更为明显，顶板和侧墙结构其差异沉降的速率相对较缓；软硬不均地层中不仅对车站结构纵向受力存在影响，也对车站结构的横向受力存在一定的影响，顶板拱顶、拱肩弯矩增加约10%，拱顶轴力减少约8%，在设计中应考虑此因素的影响；在岩面突变地层中底板结构的剪力约316 kN，在渐变地层中剪力变化相对均匀，设计采用的凹凸榫槽结构能满足抗剪需求；同时在软硬不均地层中存在结构的纵向变形，环缝的张开量有所增加，但其增加的缝宽较小，在装配式车站防水允许限值以内。

Longitudinal Force on Prefabricated Station Structure Based on Shell-Spring Model