地鐵車站鋼-混凝土聯(lián)合內(nèi)支撐體系變形分析

羅 庚，劉建偉，劉 剛，李力劍

(1.中國建筑第五工程局有限公司，湖南 長沙 410004；2.鄭州大學(xué) 土木工程學(xué)院，河南 鄭州 450001)

樁撐(排樁+內(nèi)支撐)支護結(jié)構(gòu)對基坑變形的控制效果較好，因此廣泛應(yīng)用于地鐵車站等狹長、平面形狀規(guī)則且開挖深度大的基坑工程。目前，國內(nèi)外學(xué)者對樁撐支護結(jié)構(gòu)開展了多方面的研究：宋建學(xué)等[1]結(jié)合地鐵車站基坑工程實例，通過現(xiàn)場試驗，研究了鋼支撐裝拆過程中支撐軸力的影響范圍；陳成等[2]在基坑工程現(xiàn)場試驗的基礎(chǔ)上，分析了軸力計示值受溫度因素影響的變化規(guī)律；趙笑鵬[3]對樁撐支護結(jié)構(gòu)支護樁的位移和內(nèi)力進行了施工全過程監(jiān)測，研究了支護樁內(nèi)力的分布和演化過程。迄今為止，對于鋼-混凝土聯(lián)合內(nèi)支撐體系的研究較少。

根據(jù)設(shè)計與施工情況，鋼筋混凝土支撐與冠梁構(gòu)成剛結(jié)點，而鋼管支撐與鋼圍檁構(gòu)成鉸結(jié)點，二者的支撐方式不同(見圖1)，造成了鋼-混凝土聯(lián)合內(nèi)支撐體系和純鋼管內(nèi)支撐體系的受力變形模式不同。

圖1 兩種內(nèi)支撐體系受力示意圖

鋼筋混凝土支撐剛度大，鋼管支撐剛度相對較小，現(xiàn)行的設(shè)計計算沒有充分考慮兩者間較大的剛度差異。本文以鄭州市某地鐵車站為工程背景，充分考慮兩種不同形式內(nèi)支撐與冠梁(鋼圍檁)之間的結(jié)點受力特征及內(nèi)支撐本身剛度、變形條件的差異，通過數(shù)值分析計算，將鋼-混凝土聯(lián)合內(nèi)支撐體系和純鋼管內(nèi)支撐體系進行對比分析，研究地鐵車站基坑工程鋼-混凝土聯(lián)合內(nèi)支撐體系的變形及其環(huán)境巖土工程效應(yīng)，為設(shè)計、施工提供參考。……