【摘 要】
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站桥同位合建式城市复杂轨道交通节点可综合利用城市空间,最大化地发挥城市空间的作用,提高交通运营效率。在多种站桥同位合建方式中,上下连接式是较受欢迎的结构形式之一,但上下连接式结构中市政桥梁和地铁车站结构之间的相互影响较大,设计难度较大。本文以某上下连接式综合交通枢纽项目为依托,通过有限元软件MIDAS/CIVIL建立“站桥同位合建”结构体系的空间有限元模型,对该结构体系中的静力特性、动力特性进行分
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站桥同位合建式城市复杂轨道交通节点可综合利用城市空间,最大化地发挥城市空间的作用,提高交通运营效率。在多种站桥同位合建方式中,上下连接式是较受欢迎的结构形式之一,但上下连接式结构中市政桥梁和地铁车站结构之间的相互影响较大,设计难度较大。本文以某上下连接式综合交通枢纽项目为依托,通过有限元软件MIDAS/CIVIL建立“站桥同位合建”结构体系的空间有限元模型,对该结构体系中的静力特性、动力特性进行分析,并用有限元软件Ansys分析对比两种用于地铁站的梁-柱节点的受力性能,主要得到了以下一些结论:(1)上部连续钢箱梁桥在正常运营阶段的最大应力值为83.0MPa,主梁的最大竖向挠度为84.8mm,主梁的强度和刚度满足设计要求;(2)在不同的荷载组合下,车站主体(中庭大跨及其配跨)范围内的顶层纵横梁结构体系的最大内力和应力皆出现在B1型号钢箱梁,其最大的拉应力为234MPa,最大的压应力为-283MPa,各钢箱梁截面的材料强度满足要求;(3)在负一层和负二层的钢筋混凝土矩形梁中,负一层的1400×1400型号梁和负二层的1500×1250型号梁的正截面抗弯承载力不满足要求。对不满足要求的梁进行优化,增设纵向钢筋后,所有的钢筋混凝土矩形梁的正截面抗弯承载能力、斜截面抗剪承载能力和最大裂缝宽度验算均满足要求;(4)整体车站模型的前5阶振动的振动频率较小,振动基频为1.298 HZ,说明结构的边跨部分刚度较小。车站主体(中庭大跨及其配跨)的振动基频是3.681 HZ,振动基频较大,说明车站主体具有较大的结构刚度;(5)通过对比建立的不同“梁-柱节点”局部模型,“柱贯通式”梁-柱节点的位于钢箱顶底板之间的混凝土段易开裂破坏,“柱贯通式”梁-柱节点的钢结构部分的最大等效应力达到378.9MPa。综合对比之下,“梁贯通式”梁-柱节点在受力方面和制作工艺方面占优,其钢结构部分的等效应力最大为277.5MPa,混凝土部分大部分处于受压状态。因此在本次工程项目中宜选用“梁贯通式”梁-柱节点。
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