長江路站高架一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計
摘 要:在高架道路和高架地鐵的一體化車站結(jié)構(gòu)設(shè)計中, 需要解決大跨度、大懸臂以及無現(xiàn)成設(shè)計規(guī)范可供指導(dǎo)等難題,介紹采取的設(shè)計原則、計算方法和技術(shù)措施。
1 工程概況
長江路站是上海市共和新路高架工程的高架車站,自上而下為寬25 m 的6 車道高架道路、地鐵1 號線北延伸的高架車站、6 快2 慢的地面道路, 是一座高架地鐵與高架道路相結(jié)合的一體化高架車站。
車站按6 節(jié)編組為150 m 長, 預(yù)留8 節(jié)編組190 m 長的建設(shè)條件( 后已實施), 站位呈南北向, 座落在長江西路與共和新路交叉口的路中, 該2 條道路都是50 m 寬的城市主干道。為保證地面道路的暢通, 車站中段的地面架空作為長江西路車行道, 站廳和管理設(shè)備用房設(shè)在南北兩端共和新路路中10 m 寬的綠化帶內(nèi), 底層和半地下室作設(shè)備用房, 夾層作站廳, 二層通長為站臺層, 頂部是25 m 寬的高架道路。
2 車站結(jié)構(gòu)形式及特點
根據(jù)站址的特定條件和車站的功能要求,確定了以下的結(jié)構(gòu)形式。
(1) 主結(jié)構(gòu)采用二層雙柱二階雙懸臂現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu), 第一階懸臂長5. 6 m , 第二階懸臂長4. 8 m , 結(jié)構(gòu)模板橫剖面見圖1 。由于懸臂長、荷載大, 框架橫梁采用后張預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu), 以提高結(jié)構(gòu)的抗裂度。
(2) 縱向柱距自南向北:20 m + 40 m + 30 m + 30 m + 30 m , 第2 跨和第5 跨的底層和夾層內(nèi)插10 m 跨度的小柱作站廳結(jié)構(gòu)。由于跨度大, 又承受公路、地鐵和建筑結(jié)構(gòu)等不同荷載,因而構(gòu)件形式較多,分別為:頂層高架道路的承重結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T 梁, 簡支在主框架的上蓋梁上, 20 m 和30 m 跨的軌道梁和站臺梁都采用鋼筋混凝土箱梁,10 m 跨的軌道梁采用鋼筋混凝土板梁, 簡支在下蓋梁上, 其余10 m 跨度的 Set lineObj = ThisDrawing. ModelSpace . AddLine ( start Point , end2 Point) 式中, start Point 是指直線的起點坐標(biāo), endPoint 是指直線的終點坐標(biāo)。
在開發(fā)過程中, 還可根據(jù)需要創(chuàng)建各類設(shè)計元素。如在6502 電氣集中的設(shè)計中需要將各類信號機(jī)、道岔、設(shè)備、組合定型圖等事先定義成塊, 再使用Add 方法添加對象到模型空間, 對象創(chuàng)建后, 可通過開發(fā)工具程序更改對象的圖層、顏色和線型等屬性; 也可添加文本以注釋圖形。當(dāng)然, 在開發(fā)過程中會涉及到諸如數(shù)據(jù)庫技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)等關(guān)鍵技術(shù), 限于篇幅, 不再贅述。
3 結(jié)論
鐵路信號計算機(jī)輔助設(shè)計具有準(zhǔn)確率高、設(shè)計周期短、經(jīng)濟(jì)效益明顯等諸多優(yōu)點, 是未來信號設(shè)計的發(fā)展方向。而ActiveX Automation 技術(shù)的完全具有面向?qū)ο蠡幊痰奶攸c, 可以與AutoCAD 方便地集成, 而且開發(fā)工具的選擇也具有很大的靈活性。所以, 利用ActiveX Automation 技術(shù)對鐵路信號計算機(jī)輔助設(shè)計進(jìn)行符合其自身特點的二次開發(fā)不僅是可能的, 而且具有深遠(yuǎn)的意義。筆者在此僅提出了一個初步的框架和一種思路, 具體的開發(fā)過程尚需做更多的工作。參考文獻(xiàn):
[1 ] 徐有政. 車站信號設(shè)計中的CAD 系統(tǒng)( Internet) .
[2 ] AutoCAD 二次開發(fā)工具綜述( Internet) .
6 4 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計
結(jié)構(gòu)采用一般鋼筋混凝土梁、板結(jié)構(gòu)。
(1) 人行天橋跨度為21 m , 結(jié)構(gòu)高度受嚴(yán)格控制, 因而采用鋼結(jié)構(gòu)。
(2) 由于高架軌道交通的沉降要求相當(dāng)高,且站址范圍的地下管線復(fù)雜, 車站柱基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。
3 設(shè)計原則與計算方法
一體化車站上層為高架道路, 下層(中間) 為高架地鐵和車站,梁部結(jié)構(gòu)各自獨(dú)立,受力是明確的;但是, 橋墩為超靜定二層框架,同時承受上層道路、下層地鐵以及車站荷載的作用。現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范系列中,建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)法,公路橋涵規(guī)范采用三系數(shù)表達(dá)的半概率極限狀態(tài)法,而軌道交通橋梁設(shè)計目前尚無規(guī)范。這樣,一體化車站橋墩采用何種規(guī)范進(jìn)行設(shè)計, 是設(shè)計中首要解決的問題。同時,作用在一體化車站橋墩上的軌道交通長鋼軌附加力( 伸縮力、撓曲力、斷軌力) 的取值和組合,以及抗震設(shè)計都是必須解決的重大問題。為此,車站一體化橋墩各部位采用了不同的設(shè)計計算方法, 具體做法如下。
(1) 上蓋梁及上立柱, 主要承受上層高架道路荷載,受下層地鐵和車站荷載的影響較小,直接采用公路規(guī)范進(jìn)行設(shè)計。
(2) 下蓋梁及下立柱同時承受上層道路、下層軌道交通及車站建筑荷載,分別采用公路、鐵路和建筑結(jié)構(gòu)3 種規(guī)范進(jìn)行設(shè)計,取其安全者,以確保結(jié)構(gòu)安全。
(3) 站廳、站臺、夾層的框架縱梁和樓板采用建筑規(guī)范進(jìn)行設(shè)計。
(4) 地震基本烈度按7 度考慮,并根據(jù)高架道路可能產(chǎn)生的幾種不同工況, 采用PKPM 計算程序進(jìn)行多種結(jié)構(gòu)抗震計算。地震力計算按振型分解反應(yīng)譜法進(jìn)行,按最不利情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)配筋,并對砌體部分按規(guī)定設(shè)置了鋼筋混凝土圈梁和構(gòu)造柱。
4 結(jié)構(gòu)分析與計算
4 . 1 一體化車站橋墩結(jié)構(gòu)分析與計算
一體化車站高架橋墩上層承受高架道路荷載, 下層承受地鐵和建筑荷載, 結(jié)構(gòu)受力大, 錯綜復(fù)雜。因此,分析一體化車站高架橋墩所受的荷載及其合理組合是整個設(shè)計的第一步。
(1) 荷載分析
根據(jù)受力分析, 車站一體化橋墩除一般的鐵路和城市道路橋梁荷載外,還有建筑荷載、設(shè)備荷載和鋼軌縱向附加力。其中, 建筑設(shè)備荷載和鋼軌伸縮力T1 、鋼軌撓曲力T2 屬主力, 而鋼軌斷軌力則屬于特殊荷載, 因此,設(shè)計根據(jù)可能同時出現(xiàn)的永久荷載、可變荷載及偶然荷載進(jìn)行組合,以求得結(jié)構(gòu)的最不利工況。對于預(yù)應(yīng)力蓋梁,還根據(jù)施工程序及預(yù)應(yīng)力束的張拉順序,分階段分批進(jìn)行組合。
(2) 結(jié)構(gòu)分析計算模式
車站一體化橋墩受上述各種荷載的組合作用, 為空間受力狀態(tài),為簡化計算, 可將其分為縱向、橫向及水平扭轉(zhuǎn)3 種受力狀態(tài)進(jìn)行分析?？v向作用力按站內(nèi)每個橋墩的縱向水平剛度及扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行分配。每個橋墩在豎向、橫向力的作用時按平面剛架進(jìn)行分析,由豎向力偏心產(chǎn)生的影響又按偏心壓桿構(gòu)件進(jìn)行分析。同樣,蓋梁也按3 個受力狀態(tài)進(jìn)行分析。最后, 進(jìn)行3 個方向受力的合成,算出上下蓋梁和上下立柱的內(nèi)力。
(3) 上蓋梁設(shè)計
按公路全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件設(shè)計,計算時考慮溫度、混凝土收縮與徐變的影響。由于上蓋梁跨中彎矩與上立柱處負(fù)彎矩比例適中,預(yù)應(yīng)力束按連續(xù)方式布置, 如圖2 所示。
但上蓋梁張拉順序有兩種情況, 一種預(yù)應(yīng)力束在架梁前一次張拉完成,另一種分兩批張拉,架梁前張拉第一批, 架梁后張拉第二批。預(yù)應(yīng)力筋采用ASTM16 90a 標(biāo)準(zhǔn)270 級<15. 24 高強(qiáng)度低松弛鋼絞線,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 Ryb = 1 860 MPa , E= 1. 95 ×105MPa ,張拉控制應(yīng)力σk = 0. 75 Ryb ,錨具為OVM 型群錨。
(4) 下蓋梁設(shè)計
下蓋梁雖高,但頂層高架道路橋墩全部作用在下蓋梁的雙懸臂上, 為防止裂縫, 也按全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件設(shè)計;同時參考規(guī)范中有關(guān)深梁的構(gòu)造要求,加密箍筋和水平鋼筋,并將下層縱向鋼筋全部穿過立柱伸至梁端, 預(yù)應(yīng)力束布置如圖3 所示。
預(yù)應(yīng)力束分3 批張拉, 混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后張拉第一批,澆筑上柱上蓋梁后張拉第二批,架設(shè)軌道梁和站臺梁后張拉第三批, 然后才架設(shè)上層道路梁和施工車站建筑結(jié)構(gòu)。
(5) 站臺以下框架縱梁、樓板、次梁設(shè)計
采用PKPM 計算程序, 按普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計,對不同跨度的框架梁采用了不同的設(shè)計斷面,特別對橋梁結(jié)構(gòu)與建筑連接處框架斷面進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
(6) 墩柱配筋設(shè)計
墩柱配筋由縱向和橫向雙向偏心受壓控制設(shè)計。如果簡單地按縱向偏心受壓和橫向偏心受壓各自計算然后相加是錯誤的。然而, 目前公路和鐵路橋規(guī)上尚缺少有關(guān)矩形截面構(gòu)件雙向偏心受壓的計算規(guī)定, 所以設(shè)計時按建規(guī)N . V . Nikitin 公式計算, 適當(dāng)予以擴(kuò)大,使配筋較為合理。
4. 2 人行天橋的結(jié)構(gòu)分析與計算
長江路站共設(shè)4 座跨越共和新路的人行天橋, 橋面凈寬5 m , 沿共和新路一側(cè)各布置2 座3 m 寬人行扶梯和自動扶梯, 與地面相接?？缏返牧嚎?1 m , 懸臂伸長4. 5 m 。梁一端支承在由鋼柱和鋼蓋梁構(gòu)成的橋墩上,另一端支承在站廳的預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁上。
(1) 鋼梁設(shè)計車站站廳面高程和天橋下機(jī)動車道凈高限制,天橋上部結(jié)構(gòu)建筑高度僅有50 cm , 經(jīng)研究, 將上承式全焊鋼板梁中間過渡為半穿下承式全焊鋼板梁, 鋼梁因此設(shè)計成S 形曲梁,見圖4 。
摘 要:在高架道路和高架地鐵的一體化車站結(jié)構(gòu)設(shè)計中, 需要解決大跨度、大懸臂以及無現(xiàn)成設(shè)計規(guī)范可供指導(dǎo)等難題,介紹采取的設(shè)計原則、計算方法和技術(shù)措施。
1 工程概況
長江路站是上海市共和新路高架工程的高架車站,自上而下為寬25 m 的6 車道高架道路、地鐵1 號線北延伸的高架車站、6 快2 慢的地面道路, 是一座高架地鐵與高架道路相結(jié)合的一體化高架車站。
車站按6 節(jié)編組為150 m 長, 預(yù)留8 節(jié)編組190 m 長的建設(shè)條件( 后已實施), 站位呈南北向, 座落在長江西路與共和新路交叉口的路中, 該2 條道路都是50 m 寬的城市主干道。為保證地面道路的暢通, 車站中段的地面架空作為長江西路車行道, 站廳和管理設(shè)備用房設(shè)在南北兩端共和新路路中10 m 寬的綠化帶內(nèi), 底層和半地下室作設(shè)備用房, 夾層作站廳, 二層通長為站臺層, 頂部是25 m 寬的高架道路。
2 車站結(jié)構(gòu)形式及特點
根據(jù)站址的特定條件和車站的功能要求,確定了以下的結(jié)構(gòu)形式。
(1) 主結(jié)構(gòu)采用二層雙柱二階雙懸臂現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu), 第一階懸臂長5. 6 m , 第二階懸臂長4. 8 m , 結(jié)構(gòu)模板橫剖面見圖1 。由于懸臂長、荷載大, 框架橫梁采用后張預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu), 以提高結(jié)構(gòu)的抗裂度。
(2) 縱向柱距自南向北:20 m + 40 m + 30 m + 30 m + 30 m , 第2 跨和第5 跨的底層和夾層內(nèi)插10 m 跨度的小柱作站廳結(jié)構(gòu)。由于跨度大, 又承受公路、地鐵和建筑結(jié)構(gòu)等不同荷載,因而構(gòu)件形式較多,分別為:頂層高架道路的承重結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T 梁, 簡支在主框架的上蓋梁上, 20 m 和30 m 跨的軌道梁和站臺梁都采用鋼筋混凝土箱梁,10 m 跨的軌道梁采用鋼筋混凝土板梁, 簡支在下蓋梁上, 其余10 m 跨度的 Set lineObj = ThisDrawing. ModelSpace . AddLine ( start Point , end2 Point) 式中, start Point 是指直線的起點坐標(biāo), endPoint 是指直線的終點坐標(biāo)。
在開發(fā)過程中, 還可根據(jù)需要創(chuàng)建各類設(shè)計元素。如在6502 電氣集中的設(shè)計中需要將各類信號機(jī)、道岔、設(shè)備、組合定型圖等事先定義成塊, 再使用Add 方法添加對象到模型空間, 對象創(chuàng)建后, 可通過開發(fā)工具程序更改對象的圖層、顏色和線型等屬性; 也可添加文本以注釋圖形。當(dāng)然, 在開發(fā)過程中會涉及到諸如數(shù)據(jù)庫技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)等關(guān)鍵技術(shù), 限于篇幅, 不再贅述。
3 結(jié)論
鐵路信號計算機(jī)輔助設(shè)計具有準(zhǔn)確率高、設(shè)計周期短、經(jīng)濟(jì)效益明顯等諸多優(yōu)點, 是未來信號設(shè)計的發(fā)展方向。而ActiveX Automation 技術(shù)的完全具有面向?qū)ο蠡幊痰奶攸c, 可以與AutoCAD 方便地集成, 而且開發(fā)工具的選擇也具有很大的靈活性。所以, 利用ActiveX Automation 技術(shù)對鐵路信號計算機(jī)輔助設(shè)計進(jìn)行符合其自身特點的二次開發(fā)不僅是可能的, 而且具有深遠(yuǎn)的意義。筆者在此僅提出了一個初步的框架和一種思路, 具體的開發(fā)過程尚需做更多的工作。參考文獻(xiàn):
[1 ] 徐有政. 車站信號設(shè)計中的CAD 系統(tǒng)( Internet) .
[2 ] AutoCAD 二次開發(fā)工具綜述( Internet) .
6 4 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計
結(jié)構(gòu)采用一般鋼筋混凝土梁、板結(jié)構(gòu)。
(1) 人行天橋跨度為21 m , 結(jié)構(gòu)高度受嚴(yán)格控制, 因而采用鋼結(jié)構(gòu)。
(2) 由于高架軌道交通的沉降要求相當(dāng)高,且站址范圍的地下管線復(fù)雜, 車站柱基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。
3 設(shè)計原則與計算方法
一體化車站上層為高架道路, 下層(中間) 為高架地鐵和車站,梁部結(jié)構(gòu)各自獨(dú)立,受力是明確的;但是, 橋墩為超靜定二層框架,同時承受上層道路、下層地鐵以及車站荷載的作用。現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范系列中,建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)法,公路橋涵規(guī)范采用三系數(shù)表達(dá)的半概率極限狀態(tài)法,而軌道交通橋梁設(shè)計目前尚無規(guī)范。這樣,一體化車站橋墩采用何種規(guī)范進(jìn)行設(shè)計, 是設(shè)計中首要解決的問題。同時,作用在一體化車站橋墩上的軌道交通長鋼軌附加力( 伸縮力、撓曲力、斷軌力) 的取值和組合,以及抗震設(shè)計都是必須解決的重大問題。為此,車站一體化橋墩各部位采用了不同的設(shè)計計算方法, 具體做法如下。
(1) 上蓋梁及上立柱, 主要承受上層高架道路荷載,受下層地鐵和車站荷載的影響較小,直接采用公路規(guī)范進(jìn)行設(shè)計。
(2) 下蓋梁及下立柱同時承受上層道路、下層軌道交通及車站建筑荷載,分別采用公路、鐵路和建筑結(jié)構(gòu)3 種規(guī)范進(jìn)行設(shè)計,取其安全者,以確保結(jié)構(gòu)安全。
(3) 站廳、站臺、夾層的框架縱梁和樓板采用建筑規(guī)范進(jìn)行設(shè)計。
(4) 地震基本烈度按7 度考慮,并根據(jù)高架道路可能產(chǎn)生的幾種不同工況, 采用PKPM 計算程序進(jìn)行多種結(jié)構(gòu)抗震計算。地震力計算按振型分解反應(yīng)譜法進(jìn)行,按最不利情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)配筋,并對砌體部分按規(guī)定設(shè)置了鋼筋混凝土圈梁和構(gòu)造柱。
4 結(jié)構(gòu)分析與計算
4 . 1 一體化車站橋墩結(jié)構(gòu)分析與計算
一體化車站高架橋墩上層承受高架道路荷載, 下層承受地鐵和建筑荷載, 結(jié)構(gòu)受力大, 錯綜復(fù)雜。因此,分析一體化車站高架橋墩所受的荷載及其合理組合是整個設(shè)計的第一步。
(1) 荷載分析
根據(jù)受力分析, 車站一體化橋墩除一般的鐵路和城市道路橋梁荷載外,還有建筑荷載、設(shè)備荷載和鋼軌縱向附加力。其中, 建筑設(shè)備荷載和鋼軌伸縮力T1 、鋼軌撓曲力T2 屬主力, 而鋼軌斷軌力則屬于特殊荷載, 因此,設(shè)計根據(jù)可能同時出現(xiàn)的永久荷載、可變荷載及偶然荷載進(jìn)行組合,以求得結(jié)構(gòu)的最不利工況。對于預(yù)應(yīng)力蓋梁,還根據(jù)施工程序及預(yù)應(yīng)力束的張拉順序,分階段分批進(jìn)行組合。
(2) 結(jié)構(gòu)分析計算模式
車站一體化橋墩受上述各種荷載的組合作用, 為空間受力狀態(tài),為簡化計算, 可將其分為縱向、橫向及水平扭轉(zhuǎn)3 種受力狀態(tài)進(jìn)行分析?？v向作用力按站內(nèi)每個橋墩的縱向水平剛度及扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行分配。每個橋墩在豎向、橫向力的作用時按平面剛架進(jìn)行分析,由豎向力偏心產(chǎn)生的影響又按偏心壓桿構(gòu)件進(jìn)行分析。同樣,蓋梁也按3 個受力狀態(tài)進(jìn)行分析。最后, 進(jìn)行3 個方向受力的合成,算出上下蓋梁和上下立柱的內(nèi)力。
(3) 上蓋梁設(shè)計
按公路全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件設(shè)計,計算時考慮溫度、混凝土收縮與徐變的影響。由于上蓋梁跨中彎矩與上立柱處負(fù)彎矩比例適中,預(yù)應(yīng)力束按連續(xù)方式布置, 如圖2 所示。
但上蓋梁張拉順序有兩種情況, 一種預(yù)應(yīng)力束在架梁前一次張拉完成,另一種分兩批張拉,架梁前張拉第一批, 架梁后張拉第二批。預(yù)應(yīng)力筋采用ASTM16 90a 標(biāo)準(zhǔn)270 級<15. 24 高強(qiáng)度低松弛鋼絞線,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 Ryb = 1 860 MPa , E= 1. 95 ×105MPa ,張拉控制應(yīng)力σk = 0. 75 Ryb ,錨具為OVM 型群錨。
(4) 下蓋梁設(shè)計
下蓋梁雖高,但頂層高架道路橋墩全部作用在下蓋梁的雙懸臂上, 為防止裂縫, 也按全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件設(shè)計;同時參考規(guī)范中有關(guān)深梁的構(gòu)造要求,加密箍筋和水平鋼筋,并將下層縱向鋼筋全部穿過立柱伸至梁端, 預(yù)應(yīng)力束布置如圖3 所示。
預(yù)應(yīng)力束分3 批張拉, 混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后張拉第一批,澆筑上柱上蓋梁后張拉第二批,架設(shè)軌道梁和站臺梁后張拉第三批, 然后才架設(shè)上層道路梁和施工車站建筑結(jié)構(gòu)。
(5) 站臺以下框架縱梁、樓板、次梁設(shè)計
采用PKPM 計算程序, 按普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計,對不同跨度的框架梁采用了不同的設(shè)計斷面,特別對橋梁結(jié)構(gòu)與建筑連接處框架斷面進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
(6) 墩柱配筋設(shè)計
墩柱配筋由縱向和橫向雙向偏心受壓控制設(shè)計。如果簡單地按縱向偏心受壓和橫向偏心受壓各自計算然后相加是錯誤的。然而, 目前公路和鐵路橋規(guī)上尚缺少有關(guān)矩形截面構(gòu)件雙向偏心受壓的計算規(guī)定, 所以設(shè)計時按建規(guī)N . V . Nikitin 公式計算, 適當(dāng)予以擴(kuò)大,使配筋較為合理。
4. 2 人行天橋的結(jié)構(gòu)分析與計算
長江路站共設(shè)4 座跨越共和新路的人行天橋, 橋面凈寬5 m , 沿共和新路一側(cè)各布置2 座3 m 寬人行扶梯和自動扶梯, 與地面相接?？缏返牧嚎?1 m , 懸臂伸長4. 5 m 。梁一端支承在由鋼柱和鋼蓋梁構(gòu)成的橋墩上,另一端支承在站廳的預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁上。
(1) 鋼梁設(shè)計車站站廳面高程和天橋下機(jī)動車道凈高限制,天橋上部結(jié)構(gòu)建筑高度僅有50 cm , 經(jīng)研究, 將上承式全焊鋼板梁中間過渡為半穿下承式全焊鋼板梁, 鋼梁因此設(shè)計成S 形曲梁,見圖4 。
圖4 S 形曲梁示意(單位: mm)
根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn),S 形曲線半徑取8. 4 m , 使按曲梁計算與按直梁計算的結(jié)果接近。為保證鋼梁主梁的受壓翼緣穩(wěn)定得到滿足, 橫梁間距取2. 5 m 。經(jīng)計算, 鋼梁主梁最大剪應(yīng)力考慮楔形影響時為123 MPa , 主梁上翼緣彎曲正應(yīng)力考慮穩(wěn)定時為118 MPa , 在人群活載作用下,主梁豎向最大撓度f= 17. 4 mm ,撓跨比為1/ 1150 , 鋼梁主跨豎向自振頻率為4. 2 Hz , 懸臂跨為
11. 8 Hz ,以上均滿足有關(guān)規(guī)范的各項要求。
(2) 雙排雙懸臂蓋梁的分析與計算為支承人行天橋,車站在軸之間各設(shè)置了1 組2 排Π 形剛架,2 排剛架蓋梁橫向相連呈井字形, 蓋梁懸臂長6. 5 m , 21 m 跨的人行天橋S 形鋼梁就固定在蓋梁的懸臂端。為保證結(jié)構(gòu)安全可靠,特將剛架進(jìn)行空間桿系受力分析,并用ANSYS 有限元分析軟件進(jìn)行校核,由于懸臂長,又受建筑高度限制,故此方向蓋梁必須設(shè)預(yù)應(yīng)力,預(yù)應(yīng)力束布置見圖5 。分2 批張拉,第二批束在架梁后張拉,同時,懸臂端還按牛腿計算,局部加強(qiáng)鋼筋。
圖5 雙排雙懸臂蓋梁預(yù)應(yīng)力束布置示意(單位: mm)
5 施工技術(shù)措施
在車站一體化結(jié)構(gòu)施工中,由于預(yù)應(yīng)力的作用,蓋梁會發(fā)生上下?lián)锨冃?而建筑結(jié)構(gòu)又與蓋梁固接,故有可能引起樓面梁板產(chǎn)生裂縫。因此在施工過程中, 將相距較近、預(yù)應(yīng)力蓋梁撓曲變形相差較大的兩蓋梁之間的樓面梁、板在1/ 3 處暫時斷開,待預(yù)應(yīng)力蓋梁變形大部分結(jié)束后再二次灌筑混凝土連接。經(jīng)過實踐證明效果良好,沒有引起梁板產(chǎn)生裂縫。
