【摘 要】
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随着中国经济的快速发展,中国城镇化率也越来越高,截至2020年末,中国常住人口城镇化率超过60%。与此同时,各大城市的城镇化建设在建设工期、施工环境以及施工质量方面均面临着巨大的压力。尤其是城市地铁建设,它关系到城市居民日常出行的幸福水平,在城市建设中占有举足轻重的地位。而传统的明挖地铁车站施工,一般采用全现浇混凝土施工,施工工艺复杂、工期长、粉尘和噪音污染严重,并且受气候条件影响大,因此传统施工
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随着中国经济的快速发展,中国城镇化率也越来越高,截至2020年末,中国常住人口城镇化率超过60%。与此同时,各大城市的城镇化建设在建设工期、施工环境以及施工质量方面均面临着巨大的压力。尤其是城市地铁建设,它关系到城市居民日常出行的幸福水平,在城市建设中占有举足轻重的地位。而传统的明挖地铁车站施工,一般采用全现浇混凝土施工,施工工艺复杂、工期长、粉尘和噪音污染严重,并且受气候条件影响大,因此传统施工方法越来越受到城市建设管理者的诟病。预制装配式结构在效率、质量、环保以及工期等诸多方面,和传统施工方法相比,具有明显优势,在国内外发达国家均得到广泛应用。在地铁建设中,中国在预制装配式结构应用方面还处于起步阶段,主要原因是装配式地铁车站受力与全现浇车站受力机理具有一定的差异性,目前装配式地铁车站受力理论研究还不充分。哈尔滨市轨道交通3号线二期工程丁香公园站,由于气候条件限制,必须在固定工期内施工完毕。为此在施工过程中采用预制构件作为浇筑固定模板,加快施工进度,避免受冬季寒冷气候影响。这种施工方法建成的车站属于部分预制装配式车站,它与全现浇车站结构相比,施工工期短,可以避免当地气候的影响。此外部分预制装配式车站与全现浇车站结构在受力方面又有一些差异性。本文着眼于部分预制装配式车站中后现浇混凝土与预制构件之间的结合受力问题,通过文献调研、数值模拟以及现场监测等手段,重点研究部分预制装配式车站力学特性,分析其与全现浇地铁车站之间的差异性,论文研究成果如下:(1)加载龄期对侧墙受力变化影响非常有限,不同加载龄期主要影响侧墙的变形,对侧墙的受力影响相对较小;不同摩擦系数对现浇部分变形、受力几乎没有影响,tie接触对现浇部分各项结果影响明显。摩擦参数对预制构件受力以及变形几乎没有影响,即库伦摩擦接触并不能很好的模拟预制构件与后浇混凝土之间的传力;在混凝土收缩过程中,由于边界约束的作用,现浇部分产生拉应力,且收缩程度越大,现浇部分拉应力越大。混凝土收缩也使预制构件各项应力以及轴力有明显改变,混凝土收缩使预制构件各项压应力增加、拉应力减小,说明混凝土收缩对预制构件产生“挤压”作用。(2)在部分预制装配式地铁车站中,发现混凝土收缩使车站各部件中不存在预制构件的一侧,普遍产生受拉作用,致使压应力减小;混凝土收缩使有预制构件的一侧压应力增加;在不存在预制构件的部位如车站底板处,混凝土收缩使底板上下缘均产生拉应力。混凝土收缩使得带有预制构件的部件中部弯矩减小,轴力增加,弯矩平均减小幅度为5.0%,轴力增加幅度为4.0%,总体差异较小,因此在实际工程分析中可以不考虑新浇混凝土的收缩影响,且结果偏向于安全。(3)对车站施工过程中基坑和主体结构内力进行了监测,与计算结果吻合较好。
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