地鐵結構
關注創建者：非末 創建時間：2016-12-20
地鐵結構的實例教程
景建輝 姜豐 張遠彬 (中車青島四方機車車輛股份有限公司技術中心)
摘 要: 對于地鐵車輛，車體下部安裝的各種設備部件安全性至關重要。本文以某地鐵車下吊掛托架結構優化設計為例，首先利用 HyperMesh 軟件對設備吊掛結構進行有限元結構建模，經過 Radioss 計算模塊分析驗證，發現原設計結構的不足之處。然后分別使用 Inspire 和 OptiStruct 專業拓撲優化程序，對設計結構進行優化。參考構架載荷傳遞路徑，同時綜合考慮結構材料、焊縫位置、板厚等要素，確定工程化方案，相比原設計減重約 35%。最后總結地鐵車下結構優化的一般性技術路線，為優化設計提供指導。
1 概況
目前，世界各國經濟發展受到能源和環境成本制約，低排放、低能耗、環境友好的軌道交通出現了新活力。隨著我國國民經濟的快速發展，中大型城市的逐步擴展，地鐵作為城市公共交通的重要組成部分，在方便出行、緩解城市交通壓力、拓展城市空間等方面日益重要，我國的地鐵軌道交通近幾年得到了快速發展。根據國家交通運輸部數據[1]，截止 2018 年底，我國已有 35 個城市開通地鐵，14 個城市正在建設當中，城市軌道交通車輛保有量達到 3.4 萬輛，比 2014 年增長了近一倍。
為了減輕地鐵車輛總體質量，不銹鋼和鋁合金材質車體得到廣泛的應用，設備吊掛結構雖然質量較小（一般在 10kg 以下），但車下吊掛設備眾多，對整車質量影響不能忽視。車輛運行時，直接或間接固結在車體下部設備在工作過程中承受各種振動交變載荷，尤其是車體下方安裝的各種質量較大的電氣部件，其機械結構的可靠性至關重要，直接關系著行車安全。所以應在保證地鐵車下吊掛結構強度和安全可靠前提下，優化結構承載方式，盡量降低吊掛托架結構質量。
展開 采用MIDAS GTS NX軟件模擬盾構推進導致的地表、鄰近建筑結構沉降。盾構隧道施工工藝復雜，模擬過程中需要根據研究內容、地質條件、結構受力等特征進行適當簡化。
本案例分析了加固、未加固兩種條件下的地表沉降和建筑沉降。
未加固條件下計算結果：
加固后計算結果：
清華大學教授潘鵬在“第四屆工程結構減隔震與高效抗震技術交流會”上做了題為《地鐵周邊建筑三維隔振技術研究》的精彩報告！
報告主要分為五個部分：技術背景；三維隔震（振）裝置開發；三維隔震（振）結構振動臺試驗；建筑三維隔震（振）技術的工程應用；總結。
開篇介紹了研究背景和意義。中國地鐵全面建設，40多個城市開始修建地鐵， 未來十年中國軌道交通市場將建7395公里地鐵線，總價值達3萬8千億。地鐵運行引起的環境振動已成為城市重要的環境污染源。
地鐵運行激勵所導致的周邊結構振動，特別是豎向振動不容忽視。建筑應對地鐵環境振動的綜合解決方案主要有三種：軌道隔振、傳播途徑隔振、建筑物隔振。
一、技術背景
該部分主要介紹了建筑三維隔震（振）技術的定義。
二、三維隔震（振）裝置開發
本節介紹了橡膠-雙摩擦擺三維隔震（振）支座的定義、支座性能試驗、支座試件豎向剛度、支座試件極限承載力、支座水平性能、支座性能試驗的結果。
通過支座性能試驗主要結論如下：1）豎向壓力變化的幅值增大時，表現出的等效豎向剛度減小，因此區分豎向單調剛度（大幅值）和豎向循環剛度（小幅值），分別為296kN/mm和458kN/mm。預計在軌道交通振動隔振中支座表現的自振頻率為8.8Hz。
展開 站臺盡頭觀景平臺 ?Marcus Bredt
車站構造延續了易北河鐵橋歷史風貌，波浪式連續鋼桁拱結構和魚腹梁共同決定了建筑獨特的精神氣質——以具有時代特色的結構語言對歷史悠久但仍富于活力的橋梁結構予以重新詮釋。
車站上層空間視野 ?Marcus Bredt
屋面十字交叉式的框架構造強調了秩序感和穩定性。鋼結構裸露于外側，玻璃構件懸掛于其內，支承結構得以濃墨重彩的呈現，在美學上致敬了其近旁的易北河鐵橋。地鐵站站臺屋面兩端延續了菱形鋼結構，形成引人注目的挑空雨篷，賦予車站現代交通建筑輕盈的流線造型。
屋面結構 ?Marcus Bredt
位于不同層面的進站層、站臺和兩座站臺天橋通過樓梯、自動扶梯和直梯連接。頂層的鋼結構棧橋未來將與通向城鐵站的空中走廊相連接。易北河橋地鐵站是建筑學和工程學的完美結合，實現了視覺效果與功能空間的高度統一。
三維幾何造型由gmp·馮·格康，瑪格及合伙人建筑師事務所和施萊西·貝格曼工程師事務所(sbp)在設計競賽初期共同提出，經漢堡地鐵股份集團選中并最終得以實現。
展開 大約8點10分左右，成都地鐵發布事故原因：
經查，事件原因為雙流區當地市政工程（建設單位：成都空港興城投資集團有限公司；施工單位：四川公路橋梁建設集團有限公司）未按報審方案施工，現場擅自新增降水井施工，擊穿成都地鐵8號線珠江路至順風上行區間隧道，導致隧道拱頂結構受損嚴重、大面積透水，現在正全力組織搶修，恢復工作有序進行中。
不久前，深圳發布了地鐵1號線隧道結構被打穿事故調查報告。
深圳地鐵1號線“3.4”隧道結構被打穿事故調查報告
日前，《深圳地鐵1號線“3.4”隧道結構被打穿事故調查報告》已經區政府批復，現予公布。
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清華大學教授潘鵬在“第四屆工程結構減隔震與高效抗震技術交流會”上做了題為《地鐵周邊建筑三維隔振技術研究》的精彩報告！
報告主要分為五個部分：技術背景；三維隔震（振）裝置開發；三維隔震（振）結構振動臺試驗；建筑三維隔震（振）技術的工程應用；總結。
開篇介紹了研究背景和意義。中國地鐵全面建設，40多個城市開始修建地鐵， 未來十年中國軌道交通市場將建
通過無人機監測，操控手與巡檢專業人員的密切配合，實時識別出視頻圖像中是否存在不當施工行為以及鉆探機、打樁機等對地鐵運營線路產生嚴重威脅的大型施工器械出現，一旦監測到地鐵保護區存在人員施工或大型施工器械，則立即告知相應線路駐點工作人員，提示其及時處理，從而有效彌補人工巡檢的缺陷，消滅巡檢盲區，提高工作效率，更好保護既有地鐵結構與運營安全。
工程概況
本項目位移地鐵旁，由于地鐵隧道要求，結構地下室筏板基礎邊必須與地鐵邊線保持足夠的安全距離，因此結構的筏板在靠近地鐵一側不能挑出太大。這使得上部結構的最外側框架柱距離筏板邊界距離不滿足構造要求.設計時，通過牛腿將上部框架柱與下部地下室外墻連在一起，共同分擔上部結構傳來的豎向荷載，如圖1所示。
地鐵保護區
即為保護地鐵結構的正常使用和安全
在其結構及周邊特定范圍內
設置的控制和保護區域
我市地鐵保護區分為
控制保護區和特別保護區
高架站保護區范圍示意圖。
#學長施工日志#
成都地鐵運營消息：
2021年5月24日夜間
采用MIDAS GTS NX軟件模擬盾構推進導致的地表、鄰近建筑結構沉降。盾構隧道施工工藝復雜，模擬過程中需要根據研究內容、地質條件、結構受力等特征進行適當簡化。
本案例分析了加固、未加固兩種條件下的地表沉降和建筑沉降。
未加固條件下計算結果：
加固后計算結果：
2017-09-07
Chiapas, Oaxaca
8.2
98
2014-04-18
Guerrero
7.2
0
2012-03-20
Guerrero, Oaxaca
7.4
2
2017年地震后，地鐵線路的結構就出現了裂縫
地鐵結構拱頂距盾構管片最近約 1.6m，既有盾構隧道尚在沉降期范圍內，地鐵穿 越施工風險極大。大鐘寺站站—薊門橋站區間與清華園盾構隧 道夾角 84°，線路為東西走向，區間埋深 25.4～ 32.6m。
3.1 吊掛托架結構
地鐵車下設備托架結構采用高強度鋼板組焊而成，為了實現結構輕量化和模塊化，需要對構架整體結構進行拓撲優化。其工況設置和評價按照 EN 12663-1：2010 標準執行。
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新建漢堡地鐵4號線易北河橋站將于2018年12月6日舉行竣工典禮。車站建筑由gmp·馮·
