地铁车站扩建改造工程对原有结构受力影响分析

摘要

以广州地铁3号线华师站为例,通过三维有限元分析软件建立模型,研究已运营地铁车站在无预留条件下进行换乘改造对原有结构受力的影响.充分考虑到新建车站与既有车站结构的整体性,将车站底板及侧壁边界上土体对结构的约束作用采用只受压的面弹簧进行模拟,重点分析车站侧墙大开洞及新建结构梁柱施工行为导致的原有车站顶部主梁、顶板和侧墙内力及变形的变化情况.结果表明:(1)车站改造前后结构顶部主梁跨中和支座处弯矩均有不同程度的改变,但变化范围在10％以内;(2)顶板和侧墙各方向上的弯矩值随着改造工序的推进呈先减小后增大的趋势,最终弯矩及挠度有所增大,且顶板在侧墙开洞位置附近的挠度远大于其他部位;(3)车站改造后地基反力明显增大,由于结构的不对称性,侧墙拐角处及东侧侧墙底部压力通常较大;(4)车站改造后各力学指标满足规范要求,但对重要构件需加强构造措施,并做好防水与监测工作.