近年来,地铁逐渐成为城市中人们的主要交通工具。城市地铁车站受条件限制一般设计为地下结构,一般采用明挖顺筑法施工。施工期间,具有建筑环境复杂,对周边环境影响控制严格,建设工期相对紧张等特点。本文介绍了对地铁车站进行仿真模拟,施加各种相应荷载,尽量与事实相符,应用计算机有限元软件ANSYS19.2 Workbench对其进行研究,求解出其应力应变变化情况。包括变量的确立、模型的设计、边界条件和接触面参数的设置。
某地铁岛式车站采用明挖法施工,车站埋深为4.113 m,站厅、站台层柱子为d=0.8 m的圆形柱,纵向柱间距为8m,中间岛式站台长10m。衬砌材料采用C30钢筋混凝土(E=30Gpa,μ=0.2,γ=25kN/m³)。地面荷载取20kPa的均布荷载,站厅层人群荷载取4kPa的均布荷载。假设上方土均为素填土。车站的横断面如上图。
结果应变云图
结果应力云图
本节内容运用ANSYS19.2 Workbench软件分析地铁车站受到土压力、人施加的均布载荷等发生变形的实例,经过仿真模拟,计算得出应力应变分布情况,并得出相应云图。经模拟分析,地铁的安全性能足够应付国内任何情况的荷载,可确认安全。本次计算经过建模、划分网格、设置参数、设置边界条件等,以仿真模拟形式计算地铁车站的情况,该方法方便快捷。