南京南站承軌層結構監(jiān)測研究

周 小 俊

(南京南大巖土工程技術有限公司，江蘇 南京 210042)

南京南站承軌層結構監(jiān)測研究

周 小 俊

(南京南大巖土工程技術有限公司，江蘇 南京 210042)

就南京南站站房結構建成后近三年的數據進行分析，來判斷站房特殊結構的結構強度、剛度和穩(wěn)定性，為站房結構的安全性能判斷提供數據支持，同時可為類似工程的建設提供參考數據和借鑒經驗。

結構監(jiān)測，結構安全，跟蹤監(jiān)測

1 工程概況

南京南站位于南京市南部的主城區(qū)和江寧開發(fā)區(qū)、東山新區(qū)之間，由寧溧路、機場高速、繞城公路、秦淮新河等圍合的區(qū)域，距南京市市中心約10.5 km。南京南站站房設計為直上型高架車站，軌道層與候車層均為高架層，結構設計為空間框架結構體系。其中，承軌層是承托火車、軌道及提供旅客上、下車站的樓層。南京南站地上二層結構為承軌層(建筑專業(yè)稱站臺層)，站臺層為附屬架空夾層，其上所有樓面荷載與列車荷載均傳遞給承軌層結構。該樓層主要用于列車?？亢吐每蜕舷禄疖嚕瑢儆诘湫偷摹敖?特指站房建筑與鐵路橋梁)合一”建筑，本層結構需要同時滿足民用建筑設計相關規(guī)范和鐵路橋涵設計相關規(guī)范的基本要求。

2 承軌層結構監(jiān)測測點布置

3 監(jiān)測結果與分析

以2011年1月26日數據為原始高程點，承軌層各測點豎向變形發(fā)展如圖2所示。各測點豎向變形發(fā)展極大值分別為4.9 mm，7.0 mm，5.8 mm，4.9 mm和5.5 mm。最大豎向變形發(fā)展量為7.0 mm，發(fā)生在2號測點。

在0 d～940 d范圍內，除了最初的兩次測量外，各測點的豎向變形量隨時間大致呈不斷增加趨勢，說明承軌梁跨中隨著時間的推移在不斷發(fā)生沉降，但是在300 d后增加幅度很小，基本達到穩(wěn)定水平，且各測點的最終沉降值非常接近。

承軌層跨中豎向變形發(fā)展速率見圖3。從豎向變形變化速率來看，在300 d后變化率已經很小，變形基本趨于穩(wěn)定。承軌層跨中豎向變形發(fā)展見表1。

4 理論計算對比

按照JGJ 138—2001型鋼混凝土組合結構技術規(guī)程計算承軌梁跨中豎向變形如下。

其短期剛度[4,5]：

其長期剛度如下，其中，Ms和Ml分別為標準組合和準永久組合下的梁對應位置彎矩，由實際荷載計算得到[6-8]:

固端梁跨中的短期撓度：

固端梁跨中的長期撓度：

其中，Ec為混凝土彈性模量；Ea為型鋼彈性模量；Ic為按截面尺寸計算的混凝土截面慣性矩；Ia為型鋼截面慣性矩；Ms為按荷載短期效應組合計算的彎矩值；Ml為按荷載長期效應組合計算的彎矩值；θ為考慮荷載長期效應組合對撓度增大的影響系數。

實測結果各測點豎向變形發(fā)展最大值分別為4.9 mm，7.0 mm，5.8 mm，4.9 mm和5.5 mm，與理論值的長期撓度5.13 mm接近。

承軌層最大豎向變形發(fā)展量為7.0 mm，從豎向變形變化率來看，豎向變形變化速率在300 d后已經很小，變形基本趨于穩(wěn)定。實測結果與理論值接近。

5 結語

1)自開始運營至今，通過監(jiān)測數據的綜合分析，并與理論計算數據進行比對，得出承軌層站房結構處于安全可控狀態(tài)。2)實際監(jiān)測結果略大于理論計算值，且主要變形量發(fā)生在監(jiān)測前期(約300 d)，說明該階段是變形發(fā)生的主要時期；300 d后結構處于穩(wěn)定階段。3)在變形主要發(fā)生期(前300 d)，數據變化幅度較大，根據現(xiàn)場施工工況及巡視對比，分析原因可能與上部結構加載及現(xiàn)場施工有關。4)變形穩(wěn)定階段(300 d后)，監(jiān)測數據變化速率穩(wěn)定，結構加載已經完成，結構自重沉降及下部土體加載引起的固結沉降結束，該階段結構基本無變形，結構趨于穩(wěn)定。5)實際監(jiān)測結果與理論計算結果相近，說明結構設計方法安全、可靠，可為類似工程提供相關借鑒依據。

[1] 張正祿，李廣云，潘國榮.工程測量學[M].武漢:武漢大學出版社，2005.

[2] JGJ 8—2007，建筑變形測量規(guī)范[S].

[3] GB 50026—2007，工程測量規(guī)范[S].

[4] JGJ 138—2001，型鋼混凝土組合結構技術規(guī)范[S].

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[6] GB 50009—2001，建筑結構荷載設計規(guī)范(2006版)[S].

[7] 張國棟.結構動態(tài)位移監(jiān)測與數字圖像處理研究與應用[D].武漢:華中科技大學,2005:1-5.

[8] 李 堃.動態(tài)結構健康監(jiān)測系統(tǒng)研究[D].南京:南京航空航天大學,2010:1-8.

Monitoring of the rail-layer structure dynamic analysis of Nanjing South Station

Zhou Xiaojun

(NanjingSouthRockSoilEngineeringTechnologyCo.,Ltd,Nanjing210042,China)

In this paper, the Nanjing South Railway Station station structure in nearly three years after the completion of the data analysis, to determine the structure of the station building special structure strength, stiffness and stability, provide data support for the station structure safety performance judgment, at the same time can provide reference for the construction of similar projects in the data and experience for reference.

structure of the monitoring， structural safety， tracking and monitoring

2015-04-10

周小俊(1982- )，男，工程師

1009-6825(2015)17-0021-03

TU317

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