薄壁闭腔对装配式车站结构力学性能影响研究

国内首例全预制装配式地铁车站采用薄壁闭腔构件代替传统实心构件,实现了装配式构件的轻量化。为了研究闭腔布设形式对装配式结构性能的影响,以装配式地铁车站单环结构为研究对象。分别对实心结构和空心结构在竖向荷载作用下的非线性力学与变形性能开展研究,得到了各结构的破坏形态和荷载位移曲线,并对结构应力、内力进行对比分析。分析表明:装配式结构整体具有较好的承载与变形能力。实心结构与空心结构具有相似的破坏形态。实心构件内设置闭腔,结构应力分布相对集中,承载能力与刚度降低。但空心构件的截面内力较小,延性性能更好。基于装配式结构绿色环保的设计理念,考虑到极限承载情况下结构的承载能力与变形能力,预制装配式车站选用空心构件且设置双排闭腔更符合要求。研究结论可为装配式地铁车站的深化研究和工程设计提供理论支撑与技术参考。

地铁车站装配式结构建造技术研究与应用

首先,简要论述地铁车站装配式结构建造技术近10年的研究与应用情况,涉及结构设计、构件制作和施工工艺等系列关键技术。然后,依托长春地铁2号线试验站工程,从总体技术定位、结构选型、结构体系3方面阐述装配式结构技术方案,系统介绍科技创新研究内容和主要成果,包括接头综合技术、结构静力和动力力学行为、闭腔薄壁构件力学性能、榫槽接头注浆技术、接缝防水技术、大型预制构件生产技术、施工工艺和辅助施工装备、车站多专业一体化技术等多个方面,并分析其技术、经济和社会效益,总结推广应用情况。最后指出,装配式结构建造技术最初是为解决长春严寒冬季施工困难问题而研发的地铁车站工业化建造模式,工程实践证明,装配式结构建造技术高质、高效、安全、绿色环保,不仅适用于其他城市各种环境条件下的地铁车站建设,同样适用于建造地铁区间、人行通道、道路隧道、地下管廊等其他明挖地下结构,适用性非常广泛。

地下结构闭腔薄壁预制构件设计关键技术

采用闭腔薄壁构件是地下结构大型预制构件轻量化设计的重要手段,闭腔薄壁构件已在长春、青岛和深圳等城市的装配式地铁车站衬砌结构中率先得到应用。地下结构闭腔薄壁构件目前尚没有适用的规范和标准可参考执行,在理论研究和实际工程应用的基础上,对地下结构闭腔薄壁预制构件设计关键技术进行论述。首先,从装配式地下结构的受力特性、接头构造、接缝防水及耐久性角度,分析预制构件轻量化的设计方法,论述闭腔薄壁构件轻量化的优势;然后,通过与带肋的T形、工形和箱型截面构件对比分析,揭示闭腔薄壁构件在剪力滞效应和剪应力分布规律方面具有类似的力学性能特征,即闭腔薄壁构件存在典型的剪力滞效应,但影响程度较低,同时分析剪力滞效应的主要影响因素,提出适用于闭腔薄壁构件的剪力滞系数,截面剪应力全部由纵向肋板承担;最后,分析闭腔薄壁构件的主要构造特点及其对构件力学性能的影响,提出翼缘板、纵向肋板、横隔板、端头板、内部空腔率等构造指标,并从计算分析和设计方法等方面提出闭腔薄壁构件结构设计要点。

地铁车站预制装配新技术研究策略

结合国内首次在地铁车站工程中研究和成功应用预制装配技术的情况,对大型地下结构预制装配新技术研究策略进行全面深入的分析和探讨,介绍国内外地下工程预制装配技术应用现状,分析预制装配技术应用于地面建筑和地下结构的不同特性,提出地铁车站预制装配关键技术及研究要点,并介绍取得的主要技术经济和社会效益。

不均匀地层条件下装配式车站力学特性研究

深圳地区普遍存在上软下硬的不均匀地层,鉴于装配式车站榫槽注浆式接头抗弯刚度的非线性特性,采用梁-弹簧计算模型实现抗弯刚度的迭代算法,分析装配式车站结构在典型不均匀地层条件下的力学特征,并同均一地层结构的受力进行对比分析,可知其内力和变形均存在一定的差异,从而得出在不均匀地层条件下装配式车站的受力及变形规律。