2019精品上海轨道交通8号线二期型梁高架结构优化设计【】文档

3.73
0.27
4.14
0.24
10.37
0.1
11.33
0.09
12.32
预应力钢束的布置
30
7 x T15 9 x T15
31
plan204
超出３０米标准跨径的情况
30m
最长至10m
≤30m
采用扩展盖梁
32
施工方法
采用标准设备进行施工 2台起重机吊装 150吨的
预制梁 现场预制
33
台湾内湖线 预制梁吊装 -1 小时完成１孔小Ｕ
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台湾内湖线 预制梁吊装 -1 小时完成１孔小Ｕ
插入业绩图片1
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插入业绩图片2
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插入业绩图片3
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插入业绩图片4
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上海轨道交通8号线 U型梁高架结构优化设计
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U型梁高架结构优化设计
• 引言 • I) 项目概况 • II) SYSTRA优化设计
TB10002.3-2005 $6.4.4
运营条件（压应力）
≤0.5fc
TB10002.3-2005 $6.3.10
运营条件（拉应力）
≤0.70fct
TB10002.3-2005 $6.3.11
剪应力
≤0.17fc
TB10002.3-2005 $6.3.15
主要压应力
≤0.60fc
TB10002.3-2005 $6.3.9
II - 8号线U型梁高架结构优化设计 2.1. 标准跨的设计
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2.1.1. 区间的标准跨设计
采用预制小Ｕ梁结构 – 30m 标准跨径 (局部可调整) 可方便地缩短跨径 可方便地加长跨径
引言
• SYSTRA借助其在各地同类项目中积累的 经验，同时结合8号线的实际情况提出优 化设计建议。
• 优化设计的总体目标是：
– 加快施工速度， – 确保工程质量， – 统一高架结构形式， – 加强与城市景观的协调, – 降低建设成本。
在项目中最大化采用U型高架结构
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I - 8号线U型梁高架结构优化设计
法国SYSTRA公司
June 20Leabharlann 6… 业绩遍及世界140多个国家， 250多个城市
3
技术资源
由法国国营铁路总公司(SNCF)和巴黎大 区地铁-公交总公司(RATP)共同创建
RATP Group (巴黎大区地铁-公交总公司)
SNCF Group (法国国营铁路总公司)
投资创建 36% SYSTRA 36%
57
3.2.结构计算
• 跨中标准断面：
58
3.2.结构计算
• S = 1.989 m² • Iy = 0.757 m4; • vz_sup = 1.152 m vz_inf = 0.648 m • Iz = 6.765m4; • vy_int = 2.582 m vy_ext = 2.642 m
SYSTRA （巴黎总部） MVA（英国） MVA（香港） SYSTRA Consulting（美国） CANARAIL（加拿大） SOTEC（法国）
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SYSTRA U 型梁高架结构应用实例
9
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(sec)
(1/sec) UX (%)
(%)
(%)
limite(Hz)
28/ 1 28/ 2 28/ 3 28/ 4 28/ 5 28/ 6 28/ 7 28/ 8 28/ 9 28/ 10
549.13 675.36 4244.38 5063.63 5991.45 6603.61 10359.83 10666.82 15371.75 15538
59
3.2.结构计算
• 跨端断面：
60
3.2.结构计算
• 端横梁厚度: 313mm • S = 2.349 m² • Iy = 0.884 m4; • vz_sup = 1.250 m; vz_inf = 0.610 m • Iz = 7.621 m4; • vy_int = 2.582 m ;vy_ext = 2.642 m
53
3.2. 结构计算
54
3.2.结构计算
• 使用有限元模型（Robot板壳单元） 考虑列车轮载下的局部作用
• 使用有限元模型（杆单元）来考虑恒 载及预应力作用（底板整体挠曲）
55
3.2. 结构计算
• 列车荷载 – 用于计算跨中的最大弯矩
56
3.2. 结构计算
•列车荷载 – 跨中变形最大DZ
2.0
抗拉极限强度）
TB10002.3-2005 $6.3.16
剪力钢筋 K1（非预应力箍筋达到
1.8
计算强度）
TB10002.3-2005 $6.3.17
抗裂安全系数 Kf
1.2
TB10002.3-2005 $6.3.9
预应力钢束的 最大控制应力
应力
初始应力
预应力损失
疲劳应力范围
≤0.75fpk ≤0.65fpk ≤0.60fpk ≤140MN/m2
上海轨道交通8号线二期 U型梁高架结构优化设计
Jean Charles Vollery SYSTRA亚太地区 土建项目负责人
Haythem Amami SYSTRA结构工程师 8号线U型梁高架优化设计现场协调人 1
SYSTRA 公司简介
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TB10002.3-2005 $6.4.1 TB10002.3-2005 $6.4.3 TB10002.3-2005 $6.3.13 TB10002.3-2005 $6.3.14
混凝土应力 张拉过程（压应力）
≤0.75f’c
TB10002.3-2005 $6.4.4
张拉过程（拉应力）
≤0.70f’ct
项目概况
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项目概况
• 土建工程计划于2007年10月底完工 • 项目总长 : 6.347km • 车站长度（4座）： 137m x 4 = 0.548 km • 区间长度 : 6.347km – 0.548km = 5.799km • 标准跨径：30米 • 特殊跨径：道岔/交叉渡线区 • 没有困难曲线半径
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台湾内湖线
36
2.1.2 车站标准跨 采用预制小Ｕ结构
37
38
plan22
紧急疏散
39
5.224m
4.713m
40
41
Plan24,25
II - 8号线U型梁高架结构优化设计 2.2. 特殊跨的设计
航天公园站前后道岔区
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72%
SYSTRA
银Ba行nq投ue资s
28%
4
SYSTRA公司致力于城市 和铁路交通项目
…高速铁路，普速铁路，地铁 （MRT），轻轨(LRT) ，有轨电车 , 自动导向交通系统，快速公交系统 （BRT） ，专线巴士等。
SYSTRA 公司还积极参与道路、隧 道、桥梁等大型土建工程项目。
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主要服务内容
主要拉应力
≤fct
TB10002.3-2005 $6.3.9
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3.1. 设计依据
材料：
• 混凝土：C55, 其中 fc = 37 MPa, fct = 3.3 MPa, Ec = 3.6x104 MPa ρc = 25 kN/m3 • 钢筋：HRB335, 其中fs = f’s = 335 MPa, Es = 2.0x105 MPa • 预应力钢束：fpk = 1860 MPa (fp = 0.9fpk = 1674 MPa), Es = 1.95x105
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3.3. 设计检算和结果
杆单元模型： DZ=1.088cm<DZlim=2880/2000=1.44cm
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3.3. 设计检算和结果
板单元模型: Dz= -1.011cm ， 规范要求 Dzlim=L/28.8=1.44cm
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3.3.设计检算与结果
• 横向自振频率： 在计算横向自振频率时，我们考虑了基 础刚度以及相邻两跨（标准跨径30米） 的质量，计算结果： F=4.14 Hz ， 中国地铁设计规范要求： Flim=90/28.8=3.155
MPa • 钢束的截面积： 139 mm²(锚具OVM 15A-1) • 控制张拉应力 f=0.75x0.93x1860=0.70x1860=1300 MPa
荷载： • 二期恒载(SIDL): 2.53t/m • 活载（LL）: 14t/essieu • 冲击系数（Impact factor）: 1.18 • 离心力（Centrifugal Force） • 风载（Wind） • 温度作用（Temperature effect） • 特殊荷载：地震力，断轨力，离车冲击力
采用现场浇筑的特殊Ｕ型梁结构
– 符合轨道的要求, – 尽可能采用统一的高架结构，减少特殊结构, – 改善城市景观， – 方便施工， – 满足桥下净空要求。
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2.2.1. 航天公园站前 采用现场浇筑的特殊Ｕ型梁结构