桶状螺旋式地下车库三维数值分析

摘要

改革开放以来，中国城市化、现代化进程不断推进，城市规模和人口正在以一种不可思议的态势上升。交通拥挤和停车难问题成为了困扰城市居民出行的两大难题。虽然中国的城市基础设施的建设速度十分快但由于其规划的不合理，1日城区停车困难和通行拥堵的问题一直无法得到彻底的解决。桶状地下车库系列技术正是在这样一种时代背景之下应运而生的。严平副教授开发出一种具有桶状外墙结构的系列地下车库，利用其良好的受力性状，向地下发展；改善了现有地下车库需要大面积建造且造价昂贵的现状；适合于在城市中心地段、地下管线密集处开发建造：且具有占地空间少、空间利用率高的特点。目前，严平副教授针对这一项系列技术已经获得了5项专利。本文重点介绍了地下车库系列技术中的一项桶状螺旋式地下车库以及相应的逆作建造方法。通过对现有的杆系有限元法进行改进，将螺旋楼板和桶状围护结构进行等效简化提出了一种针对于桶状螺旋式地下车库设计的考虑拱效应的杆系有限元法。通过对桶状螺旋式地下车库进行三维数值模拟，研究分析了桶状围护结构和螺旋楼板各自的受力形式和特点，以及这两者共同作用下在外侧水土压力作用下的整体受力情况，对比分析了不同建造方法下桶状围护结构和螺旋楼板的受力情况。简单测算了桶状螺旋式地下车库的经济效益，分析了其应用前景。