基于BIM技术的盖挖逆作地铁车站结构受力分析与施工数值模拟

• 作 者: 李进国
• 出 处: 青岛理工大学
• 发表日期: 2018年期
• 关键词: 建筑信息模型 地铁车站 数值分析 施工模拟

本文基于某盖挖逆作地铁车站为工程背景,由BIM核心建模软件Revit构建了相应的地铁车站模型,并通过BIM应用软件Navisworks进行了漫游模拟与施工模拟,针对目前BIM模型与地下结构分析软件数据交换的不足,以及有限元软件进行复杂模型建模时的困难,将所建地铁车站简化后的计算模型成功导入有限元分析软件ABAQUS,分别利用“荷载—结构”模型与“地层—结构”模型对地铁车站进行了相应的数值分析,主要研究内容与结论如下:(1)探究了BIM技术应用于地下工程的现状,并应用Revit所建地铁车站模型进行了漫游与施工模拟,充分展示出BIM建模的优越性,以及BIM技术应用于地下工程的广阔前景。(2)以“.sat”格式作为过渡数据,实现了Revit三维模型向有限元分析软件ABAQUS的转换。(3)利用“荷载—结构”模型对不同工况及影响因素下车站结构内力变化规律进行了研究,结果表明,正常使用工况下车站顶板及侧墙变形较大,地下水位在车站顶板之上时对结构内力的影响更大。水压力折减因数与侧压力因数对车站各构件的影响规律呈线性分布,且对车站侧墙的影响较大。(4)利用“地层—结构”模型对施工过程中车站地表沉降与侧墙变形进行了数值分析。研究结果表明,地表沉降规律大致呈拱肩形分布,靠近基坑处最大沉降值满足控制要求,侧墙变形规律大致呈现弓形分布,且靠近车站中间位置变形较大,侧墙最大水平位移值符合控制要求。