【摘要】：本研究將對一種新型的大跨度預(yù)應(yīng)力地鐵車站進(jìn)行靜力與動力時程分析。本課題名稱:2015BAK14B02。地鐵車站在地鐵的線路中起到了交通樞紐的作用,可以有效幫助客流進(jìn)行地上與地下間的轉(zhuǎn)換,并且具有快捷輸送客流的功能。我們平時所看到的地鐵車站,多為雙層三跨的柱島式結(jié)構(gòu)。這種傳統(tǒng)的地鐵車站站臺層的柱距多在5~10m之間。柱子的存在是傳統(tǒng)小跨度地鐵車站得以實現(xiàn)的根本。但是柱子本身占用了很大空間,他們造成了空間的浪費(fèi)及站內(nèi)的擁堵現(xiàn)象,同時舒適度與適用性,也大大降低。為解決傳統(tǒng)地鐵車站,因跨度較小帶來的種種問題,如何有效開發(fā)使用無柱大跨度地鐵車站,已引起了學(xué)術(shù)界的高度重視。目前,國外已有許多建成的大跨度無柱地鐵車站的成功案例。國內(nèi)也紛紛對大跨度地鐵車站開始規(guī)劃與實踐。國內(nèi)跨度最大的地鐵車站最大凈跨達(dá)15.8m。在關(guān)于無柱大跨度地鐵車站的研究以及工程實踐基礎(chǔ)上,本文將首次使用新穎的高性能彈塑性動力時程分析軟件對施加預(yù)應(yīng)力的大跨度地鐵車站結(jié)構(gòu),進(jìn)行靜力和動力時程分析。同時,本研究將結(jié)合中國建筑科學(xué)研究院有限公司地基所實驗室的預(yù)應(yīng)力大跨地鐵車站結(jié)構(gòu)模型試驗所得數(shù)據(jù),作者積極參與,來進(jìn)行進(jìn)一步的驗證和對比分析。該模型試驗共分為一和二兩組。兩組模型試驗的相似比均為1:8。模型一的頂梁設(shè)有豎向腋,模型二的頂梁呈橢圓形狀。本文主要包含以下工作:1)在閱讀大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,回顧了大跨度地鐵車站的歷史與現(xiàn)狀,地鐵結(jié)構(gòu)的靜力分析方法,抗震分析方法以及預(yù)應(yīng)力在大跨地鐵結(jié)構(gòu)中的使用現(xiàn)狀。首次將現(xiàn)場模型試驗結(jié)果與靜載以及動載的數(shù)值模擬結(jié)果相結(jié)合,對比分析。2)利用有限元軟件PKPM-SAUSAGE建立大跨度地鐵車站結(jié)構(gòu)的三維模型,對地鐵車站結(jié)構(gòu)模型一與地鐵車站結(jié)構(gòu)模型二進(jìn)行靜力荷載下的變形以及強(qiáng)度分析與對比。發(fā)現(xiàn),模型二的性能優(yōu)于模型一的性能。3)介紹預(yù)應(yīng)力的研究現(xiàn)狀以及環(huán)狀預(yù)應(yīng)力的特殊施加方法。對模型一與模型二進(jìn)行有無預(yù)應(yīng)力的對比分析。并根據(jù)實驗數(shù)據(jù),將PKPM-SAUSAGE的計算結(jié)果與ANSYS的計算結(jié)果以及實驗結(jié)果進(jìn)行對比分析。分析表明:施加了預(yù)應(yīng)力之后,沉降曲線都趨于平緩,結(jié)構(gòu)承載能力提高。底梁撓曲值的計算結(jié)果與試驗結(jié)果基本一致。4)模型施加地震荷載之前進(jìn)行動三軸試驗進(jìn)行動力學(xué)特性進(jìn)行研究,測得模型土的動模量和阻尼比,加深對動應(yīng)力與動應(yīng)變之間關(guān)系的認(rèn)識與理解。分析結(jié)果顯示:該粉質(zhì)地基粘性土在循環(huán)動荷載的作用下,阻尼比呈增大的趨勢。動彈性模量呈遞減的趨勢。5)通過動力時程分析法,研究預(yù)應(yīng)力大跨地鐵車站的地震響應(yīng)、損傷演化過程。發(fā)現(xiàn):模型二的抗震性能優(yōu)于模型一的抗震性能。底梁中部以及底梁與墻的連接部位以及中板與墻的連接部位為結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位。
【圖文】：

4模型養(yǎng)護(hù)照片
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU93;U231.4

【參考文獻(xiàn)】

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