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抗震减震仿真

高铁客站缩尺模型中不同配合比的微粒混凝土力学性能及有限元模型

【发表时间:2016/1/23】 【阅读次数:2206】
1、振动台试验中的微粒混凝土力
    微粒混凝土是由水泥、水和粒径在5mm以下的粗细骨料按比例拌合而成的混合物,而且具有普通混凝土一样的连续级配。在微粒混凝土中,粗骨料由较大粒径的砂砾(2.5mm-5mm)替代,细骨料是由较小粒径的砂砾(0.154mm-2.5mm)替代。

下表是采用不同配合比得到的微粒混凝土的力学性能结果。其中,水泥强度等级以A表示,选取模型试验中常用的32.5MPa(水平1)和42.5MPa(水平2)的两个变化水平作为试验条件。水泥品种为中材牌普通硅酸盐水泥。砂率以B表示,骨料采用最大粒径为4.75mm的河砂,将粒径为2.5mm~4.75mm的骨料作为粗骨料代替石子,粒径为2.5mm~0.15mm的骨料为细骨料代替砂。砂率的取值范围为26%-41%,按等差选取26%(水平1)、31%(水平2)、36%(水平3)、41%(水平4)等4个变化水平作为试验条件。水灰比取0.40(水平1)、0.50(水平2)、0.60(水平3)、0.70(水平4)的4个变化水平。



2、“房桥合一”新型混合结构体系高速铁路大型客站

    “房桥合一”新型混合结构体系作为高速铁路大型客站典型结构形式,工程原型天津西站为京津城际、京沪、津保、津秦四条高速铁路交会点,车场总规模为24台24线。站房(如图1)为框架结构,站房主体由下到上为地下层、轨道层、高架层、高架夹层及拱形屋面,层高自下而上分别为9.5m、12.5m、5m、5m、37m,总高度69m。轨道层和高架层采用钢管混凝土柱、型钢混凝土梁组成的框架结构体系,高架夹层采用钢结构框架体系,拱形屋面为联方网格型单层网壳。基于SAP2000建立原型结构有限元模型,进行模态分析,客站结构的变形主要集中在屋盖结构,体现出“下刚上柔”的结构特征因而上部结构为其薄弱环节。


                                      图 2  天津西站结构图


                                     图3  基于SAP2000建立原型结构有限元模型



                                     图 4 有限元分析前4阶自振频率及振动模态


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