深圳岗厦北地下综合交通枢纽站桥合建大跨度组合结构复杂节点受力性能研究

作     者：张素梅 李爱东 王玉银 郭兰慧 罗贤志 杨欣然 张晨明 张磊 孙大伟 杜韬 邓如江 ZHANG Sumei;LI Aidong;WANG Yuyin;GUO Lanhui;LUO Xianzhi;YANG Xinran;ZHANG Chenming;ZHANG Lei;SUN Dawei;DU Tao;DENG Rujiang

作者机构：哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院广东深圳518055 中国铁路设计集团有限公司天津300308 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 

出 版 物：《建筑结构学报》 (Journal of Building Structures)

年 卷 期：2023年第44卷第2期

页      面：1-15页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：中国铁路设计集团有限公司科技项目(2018-029)。 

主　　题：地下大跨度结构 组合结构 站桥合建 转换梁 静力试验 受力性能 

摘      要：深圳岗厦北综合交通枢纽核心换乘区设有51.2 m×48.0 m的无柱超大跨度中庭,其跨度在明挖施工地下车站结构中居于世界前列。枢纽大跨度地下结构与上部跨度72 m的市政立交桥合建,站桥合建(转换)节点涉及钢管混凝土柱、型钢混凝土梁、型钢混凝土柱、钢箱梁和钢筋混凝土梁共5种不同的构件形式并承受复杂超大荷载作用。为检验上述复杂节点的可靠性,对站桥合建结构进行简化,逐步由原型结构简化为9柱、5柱、3柱和3柱并考虑空间作用的结构,设计并制作了缩尺比1∶5的站桥转换节点模型,对其进行了静力试验研究,分别在框架平面内、外采用6点加载和1点加载以考虑空间作用,获得节点在复杂荷载作用下的工作过程及力学响应。采用ABAQUS有限元软件对节点力学响应进行数值分析,得到全场变形和应力分布。试验和数值分析结果表明:设计荷载工况作用下,型钢混凝土转换梁跨中和两侧悬臂端混凝土有裂缝开展,内置型钢和钢筋应力均远小于钢材屈服应力(即屈服强度),最大竖向挠度为L/930,承载力和变形均满足结构设计要求,节点设计安全可靠;当外荷载增加至1.5倍设计荷载工况时,转换梁裂缝继续发展、开裂范围扩大,内部型钢和钢筋应力相应增加,但仍小于钢材屈服强度,节点整体未见混凝土压溃或剥落,结构继续处于弹性工作状态;扭矩会显著增大转换梁的应力和变形,加剧下部型钢混凝土柱偏心受压程度。