基于BIM技术的盖挖逆作地铁车站结构受力分析与施工数值模拟

摘要

本文基于某盖挖逆作地铁车站为工程背景，由BIM核心建模软件Revit构建了相应的地铁车站模型，并通过BIM应用软件Navisworks进行了漫游模拟与施工模拟，针对目前BIM模型与地下结构分析软件数据交换的不足，以及有限元软件进行复杂模型建模时的困难，将所建地铁车站简化后的计算模型成功导入有限元分析软件ABAQUS，分别利用“荷载—结构”模型与“地层—结构”模型对地铁车站进行了相应的数值分析，主要研究内容与结论如下：
　　（1）探究了BIM技术应用于地下工程的现状，并应用Revit所建地铁车站模型进行了漫游与施工模拟，充分展示出BIM建模的优越性，以及BIM技术应用于地下工程的广阔前景。
　　（2）以“.sat”格式作为过渡数据，实现了Revit三维模型向有限元分析软件ABAQUS的转换。
　　（3）利用“荷载—结构”模型对不同工况及影响因素下车站结构内力变化规律进行了研究，结果表明，正常使用工况下车站顶板及侧墙变形较大，地下水位在车站顶板之上时对结构内力的影响更大。水压力折减因数与侧压力因数对车站各构件的影响规律呈线性分布，且对车站侧墙的影响较大。
　　（4）利用“地层—结构”模型对施工过程中车站地表沉降与侧墙变形进行了数值分析。研究结果表明，地表沉降规律大致呈拱肩形分布，靠近基坑处最大沉降值满足控制要求，侧墙变形规律大致呈现弓形分布，且靠近车站中间位置变形较大，侧墙最大水平位移值符合控制要求。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究的背景、意义和目的

1.2 国内外研究现状

1.3 存在的问题

1.4 研究内容及技术路线

第2章 工程概况及地下结构设计理论

2.1工程概况

2.2地下结构设计理论

2.3水土压力理论

2.4本章小结

第3章 地铁车站BIM模型的构建及其应用

3.1 BIM技术简介

3.2 Revit三维建模简介

3.3 Revit构建地铁车站模型

3.4 Revit车站模型在BIM中的应用探究

3.5本章小结

第4章 基于BIM模型的车站结构受力分析

4.1 ABAQUS数值模拟简介

4.2 BIM模型导入ABAQUS

4.3 车站数值模拟

4.4计算结果分析

4.5不同工况下计算结果分析

4.6 车站结构内力影响因素

4.7本章小结

第5章 基于BIM模型的车站施工数值模拟

5.1 盖挖逆作法施工简介

5.2 盖挖逆作施工数值模拟

5.3施工数值模拟结果分析

5.4模拟结果分析

5.5 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况

致谢