独柱高架站台组合结构体系设计及分析

高架站台作为城市轨道交通的枢纽,具有站桥合一的特点。针对"干"字形独柱-长悬臂体站台的复杂结构,采用钢-混凝土组合结构体系方案进行优化,介绍了工程设计中结构建模,构件设计,抗震性能等关键技术问题。分别采用有限元计算软件MIDAS.GEN和MSC.MARC进行反应谱法设计及罕遇地震作用下弹塑性时程分析。分析结果表明:基于通用有限元程序MSC.MARC二次开发的纤维模型,适用于组合结构体系的非线性分析,能高效准确地模拟罕遇地震作用下站台结构的动力弹塑性行为;采用组合结构的高架站台结构能有效减小自质量,降低地震作用,提高抗震性能,实现结构轻量化的设计目标。

基于混合消能减震技术的组合结构独柱高架站台抗震性能研究

结合高性能组合结构形式以及混合消能减震体系的双重技术优势,研发了适用于独柱长悬臂式高架站台结构的抗震体系。采用有限元分析软件MSC. MARC分别对该体系进行了强震作用下的静力弹塑性分析和动力弹塑性时程分析。分析结果表明基于MSC. MARC二次开发的纤维模型和采用宏观本构的一维非线性弹簧模型能高效准确地模拟站台结构的非线性动力特征以及损伤破坏规律。混合消能减震技术可显著提高结构的刚度和承载力,在降低主体构件耗能的同时增强结构的整体耗能能力。在体系层面,混合消能减震技术可明显改善结构刚度分布不均匀带来的不利影响,有效地降低结构的整体变形和层间位移角;在构件层面,消能减震体系能减少或避免主体构件的出铰,有效地降低主要承重构件的截面应力水平,降低悬臂梁所承受的扭矩。值得注意的是,在混合消能减震体系中,由于结构的各个薄弱环节均得到了加强,未受到消能减震构件保护的其他结构构件的地震响应可能会被放大。