土–地下连续墙–复杂异跨地铁车站结构动力相互作用分析

针对目前地铁地下车站结构抗震性能研究中不考虑地下连续墙存在的现实问题,通过建立土–地下连续墙–复杂异跨地铁车站结构静动耦合非线性相互作用的有限元数值模型,对比分析了无地下连续墙、含单层地下连续墙及含双层地下连续墙等不同情况下异跨地铁地下车站结构的地震动力反应特征。结果表明:地下连续墙的存在仅在地震强度较小时能够显著提高车站主体结构的抗水平侧移能力,当地震强度较大时结构的水平位移增大明显;从结构层间位移的角度看,结构下层的层间位移涨幅最大,不考虑地下连续墙存在的计算结果将偏于危险;地下连续墙加强了地铁车站结构的抗侧移刚度,致使车站结构整体变形性态和内力分布发生重大变化,其中结构侧墙端部应力水平明显减小,各楼板端部的应力水平明显增大;本文计算工况中,异跨车站结构的下层中柱是抗震设计时的薄弱位置,其中以双层地下连续墙工况时的结构下层最为危险。     

盖挖逆作车站叠合墙结构预埋接驳器施工技术

地铁车站叠合墙结构体系中,地下连续墙在施工阶段作为车站基坑的围护结构,又在使用阶段通过接驳器与车站侧墙及楼板连接,作为永久结构而共同受力。在结构形式上,叠合墙比复合墙的材料利用率更高。但是由于叠合墙结构预留钢筋接驳器施工难度大,基坑开挖后利用率低而极大地限制了复合墙结构的使用。就深圳市某地铁车站盖挖逆作法施工车站的叠合墙结构中地下连续墙预埋钢筋接驳器施工技术的成功经验进行了介绍。     

富水地层地铁明挖结构抗浮破坏模式研究

不同地层结构的抗浮设计存在很大区别,位于富水地层中的地铁车站,结构抗浮问题尤为突出。以厦门地铁典型车站为研究对象,采用室内模型试验与ABAQUS有限元模拟相结合的方法,研究地铁车站位于富水地层中的抗浮破坏模式,并提出抗浮措施。结果表明:富水地层中的地铁车站抗浮破坏模式为整体抗浮失效,由于车站侧壁摩阻力作用,结构并非突然浮起,而是整体上浮位移增长速率加快,破坏时板柱节点处的应变较底板其他部位偏大;上浮破坏时底板处孔隙水压力变化趋势与水体水压一致,由于渗流损失,底板处孔隙水压力需折减,折减系数约为0.79~0.85;抗浮设计时可考虑利用围护结构,改变渗流路径,增大水头折减。     

地下连续墙对叠合墙式地铁车站结构地震反应的影响研究

针对现行地铁地下车站结构的常见叠合墙式结构设计方法和抗震分析方法中不考虑地下连续墙存在的现实情况,基于数值计算方法,建立了土–地下连续墙–地下结构静动力耦合非线性相互作用有限元分析模型,分析了地下连续墙存在时对地铁地下车站主体结构地震反应的影响规律。研究结果表明:地下连续墙的存在对地铁车站主体结构的抗水平侧移能力有一定的提高作用,使得其顶底间的最大相对位移有显著减小。从这一结果出发,似乎可以认为地下结构抗震分析中不考虑地下连续墙时可看作是地下结构的地震安全储备。但是,地下连续墙的存在明显改变地下结构的整体变形性态,进而导致地下结构的内力发生重分布,尤其使得大震时车站结构的顶、中、底板一些关键部位的地震损伤程度明显比不考虑地下连续墙时要严重;同时,地下连续墙对车站结构顶底板表面与土体间的相对摩擦剪力也产生明显的影响。     

无柱地铁车站结构内力变形分析

地铁车站有单、双柱、多柱、无柱等结构型式,无柱车站因其具有公共区开阔、宽敞的特性,在不少城市中已有应用。针对地下无柱车站,提出底板设抗拔桩减跨和厚板两种结构型式进行模型模拟,减跨抗拔桩采用弹性变形解析分析法模拟其弹簧刚度。通过实例计算,对无柱车站结构的内力、变形计算结果进行对比、分析,为地下无柱车站结构计算提供参考。     

压顶梁与抗拔桩对地铁车站结构内力和变形的影响分析

地铁车站抗浮设计时,选择合适的抗浮措施不仅能节省工程投资,还能提高地铁运营的安全性。为了研究压顶梁和抗拔桩对车站结构内力和变形的影响,对抗浮措施的选择提出合理建议,以成都某地铁车站为例,对不同抗浮措施的3种工况进行结构数值计算。对比3种工况的计算结果,表明抗拔桩对车站结构的内力和变形有改善作用。考虑工程投资的经济性,建议车站抗浮措施优先采用压顶梁,当采用压顶梁无法满足抗浮稳定性计算,或车站结构变形过大、结构整体配筋率过大时,可增设抗拔桩以满足抗浮稳定性计算,并改善车站结构内力和变形。     

地铁车站叠合墙渗漏水防治措施

地铁车站现广泛采用地下连续墙作为基坑围护结构,在软弱和淤泥质土层施工中地下连续墙和内衬墙容易引起渗漏水。为防止叠合墙渗漏水现象的发生,通过对围护结构和主体结构采取相关的施工技术措施,从而保证叠合墙的质量和整体性较好,达到防渗防漏的目的。     

地铁车站无柱弧形顶结构研究

无柱大跨空间为地铁车站提供大空间的同时,必须确保结构安全牢固、经济舒适,文章结合成都轨道交通17号线二期某地铁车站工程实例,对无柱弧形顶结构进行分析研究,通过验算与工程实践证明,该车站无柱弧形顶结构设计受力与变形满足施工要求。     

某地铁上盖建筑结构可行性研究

某项目是带6栋塔楼的地铁上盖,为充分发挥已建地铁站结构及其支护地下连续墙的作用,拟建地铁上盖与地铁站结构及地下连续墙相接。此连接形式对已建地铁站产生抗浮力改变、中柱轴力增大及基底反力增大等影响,并对地下连续墙产生抗浮力及基底反力增大等影响。文中从连续墙冠梁构件强度、连续墙整体抗浮、连续墙地基承载力、地铁站中柱轴压比及减振措施等方面论证了该方案的结构可行性,可为相似工程提供借鉴和参考。     

地下水环境下地铁车站抗浮离心模型试验研究

离心机模型目前已成为岩土工程中的物理建模的有力工具之一,可将离心场中加速度放大为地球重力加速度的n倍来模拟岩土工程中应力条件。利用相似理论推出相同地下连续墙的挠度相似系数是原型的1/n,可以利用离心模型模拟有地下连续墙的地铁车站的抗浮特性。本文依托宁波轨道交通建设工程,研究覆土厚度、围护结构插入比及土层的含水量对地铁车站浮力和抗浮性状的影响,并进行离心模型试验研究。根据模型试验总结出的结论,可对宁波软土中地铁车站浮力和抗浮性状起指导作用。     

附加边跨层地铁车站地震响应与破坏过程分析

以往地下结构抗震研究大多数针对结构形式简单的车站结构,对于结构形式复杂的地下结构组合体研究较少。利用现有地下结构抗震设计中的动力非线性时程方法,对包含三层三跨的主体结构及两层三跨附加结构的大型地铁车站结构的抗震性能进行了动力数值模拟分析。主要探讨了地震作用情况下附加边跨层地铁车站的主体结构和边跨层结构的变形特性,车站结构构件以及整体动态损伤演化过程;描述了该类型地铁车站的抗震特性以及破坏损伤过程。结果表明:主体结构与附加边跨层结构间连接部分的存在对结构抗震是非常不利的;随着地震动的增大,主体结构相对于附加边跨层结构更加不安全。另外,主体结构侧墙底部以及两结构间连接部分是地震过程中结构的薄弱部位。     

地铁车站结构地震反应模拟分析

应用ABAQUS有限元分析软件对天津市滨海新区不均匀软土场地地铁车站在地震作用下的反应进行模拟分析,从车站抗震性能、土-地铁车站结构位移、有无地下连续墙存在时的地铁车站结构应力及土-地铁车站结构动力相互作用等方面展开研究。研究结果表明:覆土层厚度对地铁车站结构应力、应变有一定影响,设计时应充分考虑;地震作用下,车站中柱底部及中层楼板应力较大,且柱与楼板交接点范围内应力较大;不考虑地下连续墙影响时,地铁车站结构位移及应力均明显增大,不利于结构抗震设计。     

地铁叠合结构车站侧墙开裂探析

介绍了地铁叠合结构车站防水的基本概念,对地铁叠合结构车站侧墙混凝土所受的温度应力、混凝土干缩变形、自身体积变形等进行了分析研究,得出了产生侧墙裂缝原因的几点结论。     

地铁车站大跨预应力混凝土顶板静载试验研究

大跨无柱地下车站以其跨度大、空间开阔、内部设施布置灵活等优点已成为现在地铁建设的主流。依托某地铁大跨无柱车站工程,引入预应力技术,通过进行缩尺试验和有限元模拟,重点研究了采用顶梁预应力技术与弱连接节点形式的试验模型的裂缝开展情况、荷载-位移曲线和承载能力等指标。试验及有限元分析结果表明：将预应力技术引入顶梁的方式提升了结构的整体受力性能,预应力筋整体布置连贯,传力方式明确,可以很好地解决大跨地铁车站结构受力、裂缝控制、挠度控制等问题。     

超深地下工程抗浮技术的探索

如何解决抗浮问题是超深地下结构设计过程中一个极其重要的环节,直接关系着工程施工与运营期间的安全。依托埋深46.5m的广州地铁某车站工程,通过资料调研梳理总结了抗浮设计中的重难点;对7种不同的抗浮方案(增加抗浮齿槽、叠合墙、抗拔锚杆、DN400微型劲性抗拔桩、DN1200大直径抗拔桩、底框梁+抗拔桩、抗拔桩+降水泄压的组合抗浮法)开展了优化比选。结果表明,主、被动抗浮措施的组合抗浮法克服了传统抗浮技术的一些不足;应用该方法可适当降低工程造价、缩短工期,且施工方便。研究成果及思路可为后续类似超深地下工程的抗浮设计提供借鉴。     

长江Ⅰ级阶地地下三层地铁车站抗浮设计探讨

结合武汉某长江Ⅰ级阶地地下三层地铁车站的抗浮设计,纠正了若干抗浮计算中的常见错误。在只考虑车站主体结构自重、考虑围护结构自重后、考虑围护结构侧摩阻力三种情况下分别分析得到了临界配重厚度、临界覆土厚度、临界车站宽度、临界车站总高、临界墙趾长度、临界抗浮桩长、中板临界开洞率等一系列临界值,并根据工程实践一一小结。提出了若干需进一步探讨的问题。可供工程实践中地下三层地铁车站的抗浮设计参考。     

基于ANSYS的地铁车站地下连续墙导墙结构优化

以深圳市地铁7号线某站地下连续墙为例,采用理论分析与有限元模拟相结合的方式,对其现有施工方案进行分析和优化。并在现有设计的基础上,从刚度与强度两方面对地下连续墙导墙进行优化,优化后提升了实际工程的经济性,可为类似地铁车站地下连续墙导墙的设计与施工提供借鉴。     

紧邻已建车站基坑开挖近接施工影响分析

以上海市轨道交通8号线和10号线换乘车站共用扩大站厅层基坑工程为背景,采用有限元方法分析基坑开挖对已建车站结构的影响规律。结合监测数据,重点研究共用地下连续墙和车站结构板的变形规律,指出紧邻车站基坑开挖卸载引起共用地下连续墙向基坑内变形,已建车站结构板靠近基坑一侧上浮较明显。总结了高压旋喷桩加固、分块凿除共用地下连续墙等控制已建车站结构变形的关键技术措施,为同类工程设计施工提供借鉴。     

深基坑地下连续墙施工侧向变形分析

地下连续墙作为地下工程中常用的一种结构形式,受到越来越广泛地使用.文中以沿海城市某地铁车站深大基坑工程为依托,通过现场超声波检测和数值计算等方法,构建三维弹塑性有限元模型,对地连墙成槽施工的过程进行数值模拟,揭示地下连续墙的侧向变形特征.研究表明地下水的作用会能够加速土颗粒的流动以及降低砂性地层的抗剪强度;随着内摩擦角...     

考虑围护墙参与下的明挖地铁车站设计要点分析

明挖车站常采用地连墙作为基坑支护形式。地连墙可以是与车站侧墙(衬墙)之间有连接的叠合墙,也可以是无连接的复合墙。使用阶段,叠合墙与衬墙共同受力,主体结构计算分析时要考虑其影响。复合墙与衬墙之间通常设置防水层,主体结构计算是否需要考虑其作用?有无复合墙对主体结构哪些方面分别有多大影响?为研究此问题,本文以某地下二层单柱双跨矩形框架车站为例,对比分析车站主体结构在多荷载工况下,有无围护墙参与时的内力变化情况;采用反应位移法,对比分析车站在地震作用下,有无围护墙参与时的不同响应特征。根据分析结果并结合工程经验,提出车站结构在设计时的注意事项,为后续同类工程设计提供参考。