“桥建合一”型高架车站实测分析及结构减振优化

针对“桥建合一”型高架车站振动舒适度问题,以某一典型“桥建合一”型高架车站为研究对象,对列车运行引起的楼板振动进行现场实测分析,并基于车桥耦合分析理论,建立高架车站精细化有限元模型,从振源、传递路径和受振体对高架车站进行结构减振优化分析。研究表明:“桥建合一”型高架车站所受车致振动影响严重,站厅层振动敏感区为跨中楼板中心;通过提升轨道梁弹性模量、适度增加层高、在站厅层区域楼板中心布置次梁以及铺设浮筑楼板的方法均可减小楼板振动响应,但单独采取某一结构减振优化措施效果较差;同时采取以上4种结构减振优化组合措施时减振效果良好,减振后楼板中心的最大Z振级为73.15dB,减振量达13.54dB,满足振动舒适度要求。

城市轨道交通建桥合一长联无缝高架车站结构设计与施工优化

[目的]建桥合一长联无缝高架车站将建筑与桥梁结构融合,使得车站墩柱在有刚度需求的同时,还具有空间框架结构体系复杂、体量大、超静定次数多的特点,而混凝土结构的温度与收缩徐变成为了这类车站结构设计中的控制因素。采用设置伸缩缝、加大墩柱截面尺寸、加强墩柱截面配筋等传统方法,将破坏车站结构的整体性,增加维护与建设成本。因此需从设计角度和施工角度对建桥合一长联无缝高架车站结构进行优化。[方法]以深圳地铁6号线宽9 m的岛式车站为研究对象,运用MIDAS软件,建立建桥合一的长联无缝高架车站有限元模型,并对其进行计算分析与检算。分别从设计和施工两个角度提出相应优化方案。从设计角度建立了高架车站有限元模型,对墩柱控制弯矩进行了对比分析。[结果及结论]有限元计算结果表明:车站两端墩柱受收缩徐变和温度的作用明显,其应力与配筋将是本设计的控制要点。在保证高架车站整体性的情况下,从设计角度提出了加深承台埋深,采用双薄壁墩,在墩柱顶部采用铰接等3种优化方案;从施工角度提出了设置后浇带,采用模块化装配式施工等优化方案。经模拟分析,加深承台埋深2 m,增加墩高减小桥墩刚度,可减少第13轴的墩底控制弯矩约22%;采用双薄壁墩大幅减小了桥墩刚度,可减少第13轴墩底的控制弯矩约46%;墩顶采用混凝土铰支撑,释放了上部传递至墩柱的弯矩,可减少第13轴的控制弯矩约13%。

高烈度区双柱式大悬挑高架车站抗震设计

以8度区某双柱式大悬挑高架车站为例,进行了上部结构和桩基抗震分析。结果表明:结构在小震下满足规范的整体计算指标和位移要求,振型分解反应谱法计算结果可包络弹性时程分析结果;大震下结构关键构件基本无损伤,满足性能设计要求;竖向地震分析时,应选择底部轴力法和竖向振型分解反应谱法包络计算结果,且振型数目的增多对竖向振型分解反应谱法计算结果影响很小;对于墩柱,增加芯柱仅提高了其在高轴压比下的延性和承载力;对于地震作用下的桩基,提高承台侧面一定范围内回填土质量以及增加承台埋深,可有效降低桩基最大剪力和弯矩,尤其是弯矩;然而,桩顶固接会使最大弯矩集中在桩顶附近,增加了大震下桩基被破坏的风险。因此高烈度区双柱式大悬挑高架车站抗震设计分析具有一定的代表性,可为高烈度区类似工程提供参考。

沿海地区高架车站结构耐久性设计

沿海地区地下水环境较为复杂,存在氯盐侵蚀、硫酸盐侵蚀、二氧化碳侵蚀等多种侵蚀性环境。现行规范对耐久性的规定不够全面、具体,且不同规范的规定差异较大。文章以台州某市域郊铁路5类典型高架车站为例,按GB 50021—2001《岩土工程勘察规范》(2009年版)、GB/T 50476—2019《混凝土结构耐久性设计标准》、TB 10005—2010《铁路混凝土结构耐久性设计规范》3项规范体系,对地下水的腐蚀性进行评价。针对台州地区氯盐侵蚀和化学腐蚀环境,通过分析对比提出氯盐侵蚀和化学腐蚀环境高架车站结构合理的耐久性设计标准,并提出了海洋性气候大气环境作用下钢结构防腐蚀措施,供同类项目参考。

市域郊铁路高架车站绿色低碳技术应用探析

依托都市圈、城市群的快速发展,市域郊铁路网络逐步延伸,高架车站也随之成为未来发展的主流。在国家“双碳”目标引领下,充分应用绿色低碳技术成为未来高架车站的必然选择。本文以高架车站建筑的绿色低碳新技术为研究方向,将其分为四个空间部分,结合建筑、结构、设备系统,分别阐述其可应用的绿色低碳新技术,供交流和参考。

跨座式单轨独柱大悬挑钢-混组合框架高架车站抗震设计探讨

针对跨座式单轨独柱大悬挑钢-混组合框架高架车站结构抗震冗余度低,在高烈度地区应用较少,为更好地分析高架车站抗震受力全过程,以某跨座式单轨独柱大悬挑钢-混组合框架高架车站工程实例为背景,根据建筑规范和城市轨道交通规范要求设定合理的抗震性能目标,并研究构件抗震受力历时过程中的受力情况。采用大型有限元Midas作为主要计算软件,选取合理的地震波,进行多遇地震和设防地震有限元计算时采用弹性时程分析方法,且对振型分解反应谱法地震作用进行相应的放大,结果分析构件满足抗震性能目标要求。进行罕遇地震计算时,为更好地模拟工程实际情况,计算模型考虑桩土共同作用,采用结构-承台-桩基整体计算建模方法,进行弹塑性时程分析,关键构件采用截面纤维模型进行计算,能够反映关键构件在大震作用下进入破损阶段之后的行为,可以查看关键构件截面混凝土的开裂和压碎历史,钢材或钢筋的屈服和硬化过程。研究结果表明结构构件均满足抗震性能目标:(1)关键构件的钢材纤维受拉受压均未超过屈服强度,保持弹性工作状态,混凝土纤维受拉开裂,受压未达到屈服强度,同时延性系数D/D1小于1,均说明关键构件满足抗震性能为压弯、抗剪不屈服的目标;(2)桩基的钢筋纤维受拉、受压均未超过屈服强度,混凝土纤维受拉开裂,受压未达到屈服强度,满足抗震性能为压弯、抗剪不屈服的目标;(3)地震作用下,带有桩模型与无桩模型的基底剪力有一定差距,表现为带有桩基模型的地震剪力较大,设计时应考虑桩土共同作用。

地铁高架车站型钢混凝土结构施工技术研究——以南昌市轨道交通4号线白马山站(原望城站)为例

文中以南昌市轨道交通4号线白马山站(原望城站)为例,对地铁高架车站型钢混凝土结构施工技术进行了研究。通过对车站进行调查发现,该车站主体结构应用良好,证实了其施工技术的安全可靠性。

运营地铁高架车站更新改造关键技术应用研究

城市轨道交通高架车站随着运营年限的增加已开始进入大修期,运营地铁高架车站更新改造因施工时间和空间的限制,对施工工艺和工法提出了新的挑战。以上海市轨道交通9号线洞泾站、6号线五洲大道站和五莲路站改造项目为例,介绍了铝镁锰板直立锁边系统屋面、非渗油蠕变橡胶密封膏防水体系、PC板混凝土外墙面和综合支吊架技术等工艺在运营地铁更新改造中的适用性和工艺改进研究,可为今后运营地铁高架车站更新改造提供参考。

芜湖轨道交通高架车站景观设计研究

为研究轨道交通高架车站景观设计的合理性、协调性,建筑形态的美观性,运用总结归纳法和项目分析法进行深入研究。(1)车站选型:应充分考虑车站及区间对城市景观视觉影响;(2)地域文化艺术性:应突出地域文化独特性,并与交通建筑性质紧密联系;(3)车站轻量化:应尽量减小车站实际体量,从而达到视觉上轻巧舒展;(4)体现交通建筑属性:在与周边环境相协调的同时具备交通建筑的可识别性。研究表明,将研究成果运用于芜湖1号线、2号线一期轨道交通高架车站景观设计,采用“分段一致,一线一色”的设计理念,运用芜湖地域文化元素融入车站景观,与城市历史文化产生呼应;从长度、宽度、高度3个维度控制车站体量达到车站轻量化,减小车站规模;建筑形态、色彩、材料在满足车站功能的前提下,选用最简单的建筑形态,摒弃多余装饰;车站功能空间组合优化可为运营管理提供最大的便利。

基于能力谱的高架车站地震易损性分析

地震易损性分析是一种评估震害损失的方法。采用Pushover能力谱分析法对高架车站结构进行抗震性能研究,考察了层间位移角和塑性铰的出现机制,得到了易损性曲线和易损性矩阵。结果表明,高架车站结构实例在各级地震作用下主要发生轻微损坏或较小概率的中等程度损坏,层间位移角符合性能设计要求。分析所用的方法简易可行,结果可供参考。

轨道交通路中高架车站防排水系统分析

随着全国市域轨道交通、城际铁路的发展,高架站数量与日俱增,防、排水设计作为建筑设计中重要一环,对轨道交通车站有着重要影响。以金华—义乌—东阳市域轨道交通新区站为例,对标准附属外挂的路中高架车站不同水位置来源及特点进行了分析,依此对车站主体建筑、天桥出入口及附属站务用房防、排水设计进行了研究,并提出了相应的防水设防等级及防水做法,同时解决了车站排水路径便捷有序及遮蔽的问题。

城际轨道交通系统高架车站外立面设计研究——以长株潭城际轨道交通西环线一期工程长沙段高架车站为例

随着长沙市轨道交通线路的延伸与拓展,高架车站逐渐在线路末端、延长线、市域线路中普及,同时随着城市化进程的不断推进,市民对新建线路的建筑形象、风貌等景观性建构筑物提出了更高的要求,结合“精美长沙”系列政策,合理确定车站外立面形象,融入区域自然环境、人文环境,彰显地铁、城市特色,成为长沙地铁设计中的重要一环。结合长株潭城际轨道交通西环线一期工程长沙段高架车站设计实践,从线路特征、规划要求、文化属性、建筑细部尺寸与比例等方面进行推演,重点分析了其区位及规划概况、设计原则及方案,在突出车站特点和文化内涵的同时,兼顾了乘客使用的舒适性,提高了线路的整体形象与品质。

城市轨道交通高架车站换乘方案设计研究——以杭州地铁19号线知行路站为例

目前我国轨道交通建设呈现井喷式发展,延伸线、快速线、市域线等多采用建设成本及运营费用低、建设速度快、景观效果良好的高架车站。在未来的轨道交通建设中,高架车站与其他轨道交通车站的换乘将变得越来越普遍。本文通过对不高架车站与其他轨道交通车站换乘方式的研究,以杭州19号线知行路站为例,总结高架车站换乘方式的普遍规律及换乘节点的设计要点。

地震作用下高架车站结构的力学响应研究

文中针对南昌一高架车站的地震响应进行了研究,基于当地地震环境和规范,选取了6度设防烈度和EI Centro地震波进行分析。模态分析显示,车站结构自振特性良好,符合设计标准。随后,通过时程反应分析,探讨了多遇及罕遇地震下,主要构件的位移和加速度变化,结果表明结构表现稳定,混凝土损伤主要表现为受拉损伤。

高效建造的轨道交通全装配式路中高架车站预制模块划分方法探讨

轨道交通路中高架车站建造环境影响矛盾突出,全装配式建造技术可大幅提升建造效率,对轨道交通路中高架车站建造的转型升级有重要意义。本文总结了高架车站装配式技术应用的现状,以提升建造效率为目标,分析了全装配式路中高架车站预制模块划分的基本要求,并探讨了典型路中高架车站模块划分方法及后续研究方向,为轨道交通全装配式高架车站的系统性研究打下基础。

基于BIM与IFC的高架车站参数化建模分析

随着城市化的飞速发展和交通需求的日益增长,高架车站作为城市交通体系的重要组成部分,其建设效率和质量受到广泛关注。本文探讨了利用建筑信息模型(BIM)技术与工业基础类构件(IFC)标准共同支持高架车站的参数化建模过程。本文针对BIM软件中缺少相应桥梁族库不利于建立高架车站模型的问题,研究并开发了相应的参数化建模方法,建立了应用于高架车站的BIM族库,并通过IFC格式将车站构件信息集成在构件模型当中。结果表明,基于BIM与IFC的参数化建模不仅能够提高设计的灵活性和施工的效率,同时也有助于提升高架车站建设的整体可持续性。

结构美学在高架车站站台雨棚设计中的应用研究

人们精神文化需求的不断发展使得美学设计在各类建造活动中愈显重要。轨道交通高架车站设计是要素综合、复杂的系统工程,其当下结构和造型设计多侧重于功能流线及施工建造的经济性和便利性,较少关注到造型的多样性。从结构美学视角出发,分析了轨道交通高架车站的工程特点,梳理了高架车站站台雨棚对结构美学的适应性,归纳了轨道交通高架车站站台雨棚结构美学的设计策略,即通过结构的真实表达体现内在与外化的统一;通过简洁的结构体系创造韵律感;通过结构选型实现材料及形式的个性化表达;通过结构形式的对比体现统一性;以结构作为建筑形式的表达。

某城轨高架车站人行天桥钢桁架结构设计

人行天桥是跨越城市道路的重要通道。以某沿海城市轨道交通高架车站的人行天桥为工程案例,本文从天桥结构选型、静力及动力特性分析、支座选择等几个方面,对人行天桥结构设计进行了分析和总结。人行天桥的钢桁架结构形式利用了大跨度结构的特点,满足建筑功能和外观美化的要求,实现建筑与结构设计的合理统一,兼顾桥面行人空间和屋面雨棚需求;同时,根据台风区特点进行优化设计,并合理选用桥梁支座以释放温度应力,并满足设计要求。相关结构设计经验及建议可供类似工程结构设计参考。

基于轻量化设计的导轨式胶轮系统高架车站规模优化研究

为研究合适的中低运量轨道交通高架车站规模,文章将汽车设计轻量化思想引入导轨式胶轮轨道交通系统高架车站设计中。在保持车站运营安全性、功能性、服务能力不降低,且符合必要的国家规范和政策要求的前提下,通过优化设计、调整布局等手段缩减车站规模。研究结论不仅对于导轨式胶轮系统优化具有指导作用,也能够成为其它中低运量制式研发的借鉴案例。

市域(郊)铁路高架车站建筑造型设计探究

随着城市轨道交通体系的不断发展,轨道交通迎来了市域(郊)铁路圈层发展的大时代,城市交界区长距离、轻体量的市域高架车站也越来越多。既有线高架车站存在的恶劣天气影响、设备故障频率高等问题将是市域市域(郊)铁路高架车站设计时需要探寻、思考、解决的问题。通过调研、借鉴全国城市前期建设经验的方法,提出市域(郊)铁路高架车站建筑造型设计方案,以达到经济、节能、舒适、易维护的目的。