地铁车站主体结构地震响应数值模拟分析

为实现沈阳地铁车站主体结构的抗震模拟分析,以沈阳地铁某车站为工程背景,应用有限元计算软件Midas-GTS,研究在El Centro水平地震动作用下,车站主体结构的地震响应特性。研究结果表明,构件连接处位移较大,构件连接处的节点相对位移峰值与地震荷载加速度峰值出现时间相同。在时间2s附近,危险截面的纵向相对位移最大,与地震波最大加速度时间一致;节点加速度峰值出现在柱顶,水平位置相同高度越高的节点的加速度峰值越大;结构构件连接处的节点应力较大,是车站结构抗震的薄弱环节,应在设计时进行合理的加固处理。     

不同结构体系钢管混凝土框架地震响应对比

对SSI与刚接两种条件下四层钢管混凝土框架结构体系进行了模态分析与模型验证,并在此基础上对4层、8层、12层3种不同高度楼层的钢管混凝土框架结构体系进行了非线性地震响应分析。通过模态试验分析,获得考虑SSI影响后会使结构体系自振频率减小,周期增大,并在高阶模态会出现提离现象。选取了3组地震动对3种不同楼层高度的结构进行非线性地震响应时程分析,获得考虑SSI作用未必均会使结构体系的地震反应放大,其具体情况应视结构的自振周期与地震波的主要特征频率的关系。SSI对钢管混凝土框架结构的地震响应有一定的影响,在抗震设计中应该进行适当考虑。     

地铁车站钢管混凝土柱设计研究

在盖挖逆作地铁车站中,经常采用钢管混凝土柱作为永久性中间立柱,并最终承受主纵梁传递的竖向荷载。文中对钢管混凝土柱节点设计进行了重点分析,并介绍了加强环式中节点计算方法,为类似工程提供设计参考。     

地铁车站混凝土结构裂缝控制技术研究

结合工程实例,针对地铁车站混凝土结构超长、超薄、变截面多等特点,从施工工艺和新材料两个方面将结构裂缝控制进行系统技术研究,工程实践研究表明,地铁车站混凝土结构裂缝可通过合理的工艺和措施进行控制,降低地铁车站的裂缝及裂缝引发的渗漏水等一系列病害。在保证工程质量和使用寿命的同时,也节省建设期和运营期的维护成本,从而为该站及类似地铁车站混凝土结构裂缝控制提供一定的可行性技术参考。     

钢管混凝土框架—剪力墙结构的地震响应分析

对钢管混凝土柱的高层框架-剪力墙结构进行地震响应计算,从理论上分析了结构的自振特性、罕遇地震作用下各自的地震反应,综合评定了钢管混凝土结构的抗震性能,为该结构的设计提供了参考数据.     

基于土-结构相互作用的柱承式混凝土煤仓结构地震响应分析

对柱承式混凝土煤仓结构进行模态分析,得到其振型和频率的特点。同时,基于土-结构相互作用,进行柱承式混凝土煤仓结构的地震反应时程分析,通过输入3种地震波(El Centro波、Taft波和人工波),分析得到不同工况下煤仓结构节点的位移时程和最大位移值,确定出结构的薄弱部位,为柱承式混凝土煤仓结构的抗震设计和鉴定提供参考。     

地铁车站外墙结构混凝土耐久性测试分析

地铁结构处于地下侵蚀性环境中,其混凝土材料的耐久性已经受到广泛的关注,但缺乏有效的检测评价方法.本文研究,采用气体渗透性测试分析评价地铁车站结构混凝土的渗透性能;利用场扫描电镜和能谱分析等测试,观察混凝土的水化结晶状态,及其在使用过程中的物质变化;并用于判定结构混凝土的老化退化状态.文中,给出了这些方法的取样和测试操作...     

地铁车站主体结构高性能混凝土质量控制技术

随着我国房屋建筑和市政基础设施建设逐年增大,对结构混凝土提出了更高、更严格的要求,如要求混凝土能抵御严寒、炎热、雨雪、腐蚀等外部侵蚀,而高性能混凝土的出现,能很好弥补普通混凝土和高强混凝土耐久性的不足,保障了工程实体质量。重点从高性能混凝土原材料、配合比设计、拌制、和易性、运输、浇筑、养护、质量验收与评价方面的质量控制进行详细阐述,避免因人为操作不当造成对高性能混凝土施工质量的影响。     

地铁车站结构非线性地震损伤演化规律分析

将地基土-地铁车站结构体系视为平面应变问题,采用Davidenkov动力本构模型和动塑性损伤模型分别模拟土体和车站结构混凝土的动力特性,建立了土-地铁车站非线性动力相互作用的有限元分析模型,分别研究了在中远场地震动和近断层地震动作用下地铁车站结构的塑性损伤行为,得出结构内部损伤场的分布,用损伤指数分别衡量结构局部和整体的损伤程度,并分析了在地铁结构非线性损伤演化规律。结果表明:地铁车站结构的损伤破坏区域主要是中柱的顶部和底部,不同楼层的中柱损伤破坏存在差异,局部和整体损伤指数时程变化规律一致,在变形累积效应下表现出非减特性。     

明挖地铁车站结构混凝土裂缝原因分析及处理措施

结合地铁工程实例,介绍了明挖地铁车站结构混凝土在施工过程中出现的裂缝类型,重点分析了局部贯穿性裂缝发生的原因及其危害,提出了预防和处理措施,为地铁工程抗裂、防渗积累了施工经验。     

地铁车站结构三维地震响应及土非线性分析

建立了上海软土地铁车站结构的三维计算模型,利用FLAC3D有限差分软件分析了上海软土的非线性特性、软土地铁车站结构的受力状态以及地震荷载引起结构内力的增加幅度,得到的地铁车站在地震动时的动力响应规律可供工程实践参考.     

地铁车站结构下穿地表建筑地震响应分析

基于ABAQUS软件建立了地表结构—土—下穿地铁车站结构大型三维有限元数值模型,数值分析了下穿地铁车站结构在不同类型地震波作用下的地震响应规律,并将下穿一体化地铁车站结构与下穿密贴地铁车站结构计算结果进行对比分析,探讨了下穿地铁车站结构的地震响应特性。结果表明:下穿密贴地铁车站结构的整体性相对较差,车站结构与上部结构出现了滑移现象,车站顶层层间相对水平位移较小,其余层的层间相对水平位移较大;下穿一体化地铁车站结构受力相对较大,各构件连接处及各层中柱依然是抗震设防的重要部位,建议下穿地铁车站中柱采用高强高延性的钢管混凝土柱或型钢混凝土组合柱;中远场地震波能够对中软土场地中下穿地铁车站结构的位移、加速度和内力等动力特性产生显著的影响。     

地铁暗挖车站钢管混凝土柱设计及程序开发

钢管混凝土柱是地铁车站的主要受力构件,为提高地铁设计人员的工作效率,需开发地铁车站钢管混凝土柱计算程序,解决设计中反复手工计算的问题,待计算程序完全成熟后广泛推广。     

STS新管幕对地铁车站结构地震响应影响分析

为实现STS新管幕对地铁车站结构地震响应影响分析,以沈阳地铁十号线东北大马路站为工程背景,应用Midas-GTS软件,研究了在不同加速度强度的地震作用下,有STS新管幕和无STS新管幕地铁车站结构的地震响应变化规律。结果显示:在地震作用下,由于STS新管幕结构的存在,减小了车站结构的弯矩、位移及加速度,从而减小了地铁车站的变形,对抗震结果有利。地铁车站衬砌的连接部位特别是柱顶受地震强度影响较大,是地铁车站抗震的薄弱环节。STS新管幕结构对地铁车站抗震的影响规律与衬砌强度增加对地下结构抗震的影响规律相一致。研究可为沈阳地区地铁车站抗震研究及工程应用提供支撑。     

地铁车站附属结构近距离跨越既有构筑物措施

南京地铁10号线二期工程共青团路站附属2号风亭结构底板与既有DN2 800 mm的220 kV电力管廊在高程位置冲突,在不减弱风亭使用功能的前提下,将风亭结构底板设计为高低跨的形式,近距离跨越既有电力管廊。另外,采用双排钻孔灌注桩+钢筋混凝土挡土板的方式,对既有管廊上方的土体进行支护,既达到了对既有电力管廊保护的目的,又保证了在附属结构施工过程中的基坑安全。     

管幕结构钢管混凝土构件受力性能研究

结合广州某地铁车站工程,通过建立ABAQUS有限元模型,采用结构力学计算梁弯矩变形方法,对管幕结构钢管混凝土构件受力性能进行多工况研究,获得更准确简洁的计算方法,并对施工措施提出建议。结果表明:利用ABAQUS有限元软件计算构件变形,比利用相关规范计算构件刚度再结合结构力学计算构件变形的方法更为保守;固端约束可有效控制构件变形和应力,但应做好因固端上部混凝土应力集中导致混凝土拉裂的相应措施和验算;构件上部荷载在计算中的不同分布形式(分布于构件中性面以上表面的半周分布荷载和沿构件上表面纵向中心线分布的线性荷载)对构件受力变形计算结果影响较小;钢管与混凝土界面间的剪切滑移会增大构件的竖向变形,同时对混凝土应力和钢管应力也有较不利影响,施工中应注意采取措施减小界面滑移。     

我国钢管混凝土结构技术的最新进展

对我国钢管混凝土结构技术的发展现状作了简要介绍。着重评述了在我国高层建筑（最高达７２层）、大跨度拱桥（最大跨度达４２０ｍ）和地铁车站等工程中应用钢管混凝土结构的成就。工程实践表明,钢管混凝土既是一种高强、高性能结构材料,也是一种高效施工技术。钢管混凝土技术与现代高强混凝土技术和泵灌混凝土技术三者的结合,将会对未来土木工程产生深远的影响。     

地震作用下大型地铁车站结构三维动力反应分析

引入三维等效黏弹性边界单元,阐述波动散射问题的自由波场输入方法,推广应用于三维水平成层半空间模型,采用集中有限元质量模型和有限差分的概念将地震动场转化为施加在人工边界节点上的等效荷载。基于某大型地铁车站,利用大型通用有限元ABAQUS软件建立考虑土–结构动力相互作用的三维有限元整体计算模型,通过局部人工边界的施加,实现了开放系统向封闭系统的转换,对土–地铁车站结构动力相互作用的整体三维模型进行模态分析,得到车站以及地基的振型特征。分析地铁车站结构在SV波及P波地震波作用下的反应,得到相应的内力分布规律和结构不利位置。从分析结果可以看出,地震波横向SV波输入时对车站结构最不利,结构刚度突变位置的构件内力也存在突变,而P波对结构的轴力影响较大。     

地铁车站钢管混凝土复合结构优化设计

本研究以实际工程为依托,通过对工程主体钢管混凝土复合结构进行内力分析,评价原设计方案的合理性,并进行优化设计。计算结果表明,保持直径不变,壁厚从35mm减小至24mm,用钢量下降30.95%;保持壁厚不变,直径由1600mm减小至1500mm,用钢量下降6.44%;若同时将外直径减小至1500mm,壁厚减小至24mm,用钢量比原方案下降35.36%。     

大跨度地铁车站结构抗震分析

随着地铁车站结构横向跨度增加,结构的整体刚度相应降低,这对结构在地震工况下的受力与变形不利。笔者以广州市某在建大跨度地铁车站为例,对该车站在地震工况下的受力及变形状况进行了研究,并与承载能力极限状态及正常使用极限状态设计工况进行了对比分析。结果表明,该地铁车站结构在满足承载能力及正常使用工况的前提下,同时满足抗震功能要求,能够确保结构安全。