CN116577087B - 一种高铁站房结构易损性分析方法 - Google Patents
一种高铁站房结构易损性分析方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116577087B CN116577087B CN202310845026.5A CN202310845026A CN116577087B CN 116577087 B CN116577087 B CN 116577087B CN 202310845026 A CN202310845026 A CN 202310845026A CN 116577087 B CN116577087 B CN 116577087B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stress
- speed rail
- waiting hall
- analyzing
- main
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 38
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 36
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 25
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 5
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 125000000174 L-prolyl group Chemical group [H]N1C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[C@@]1([H])C(*)=O 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
- G01M9/08—Aerodynamic models
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- G01M99/007—Subject matter not provided for in other groups of this subclass by applying a load, e.g. for resistance or wear testing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Instructional Devices (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高铁站房结构易损性分析方法，属于高铁站房钢结构领域。一种高铁站房结构易损性分析方法，包括以下步骤：S1：标出候车厅的主要受力区域，测量尺寸、应力数据并记录储存；S2：在候车厅的主要受力区域安装湿度传感器、温度传感器、风速仪、振动传感器；S3：利用步骤S2中的湿度传感器、温度传感器、风速仪、振动传感器测量一个月内的高铁候车厅钢结构的湿度、温度、风压和振动值并储存记录，模拟钢结构的整体受力情况，在钢结构模型上安装应力传感器，用于测量应变力，选取应力变化较大的节点构件为易损构件，从而重点进行应力分析，分析受力情况。
Description
技术领域
本发明涉及高铁站钢结构分析技术领域，尤其涉及一种高铁站房结构易损性分析方法。
背景技术
随着社会的快速发展，全国认为交流业务往来需要来回沟通，高铁能够大量节省时间，尤其近几年高铁也已经得到了大力的发展，同时高铁站的候车厅也会伴随着建成，一般有候车室、站台雨棚、走廊通道等等，在建设高铁的站房的候车厅时候，结构是否合理和安全十分重要。
高铁站台区别于传统的火车站，高铁站一般采用大跨度结构体系，如1.网架结构；2.桁架结构；3.网壳结构，这些结构各有优缺点，根据当地的情况和实际需求，选择合适的结构形式，当然在选择施工后，需要对候车厅钢结构进行应力分析，防止大跨结构连续倒塌，确保整体的结构安全，从而一种种高铁站房结构易损性分析方法十分重要。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中缺乏一种能够准确的模拟真实环境下的候车厅钢结构的钢结构易损性分析的方法的问题，而提出的一种高铁站房结构易损性分析方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高铁站房结构易损性分析方法，包括以下步骤：
S1：标出候车厅的主要受力区域，测量尺寸、应力数据并记录储存；
S2：在候车厅的主要受力区域安装湿度传感器、温度传感器、风速仪、振动传感器；
S3：利用步骤S2中的湿度传感器、温度传感器、风速仪、振动传感器测量一个月内的高铁候车厅钢结构的湿度、温度、风压和振动值并储存记录；
S4：根据S3中测量的湿度、温度、风压和振动值，选取一个月中湿度、温度、风压和振动值的峰值并储存记录；
S5：根据候车厅主体结构的设计图纸及步骤S1中测量的尺寸、应力数据，搭建缩小候车厅主体模型结构；
S6：在搭建候车厅主体模型结构的主要受力区域的受力节点安装应力传感器；
S7：根据测量尺寸、应力数据结合设计图纸，在初步分析的基础上，直接向模型结构施加竖向载荷，首先施加正常使用阶段的载荷，即施加候车厅顶棚的模拟重力载荷，根据应力传感器测量的受力节点的应力变化，初步计算静力载荷：
S8：在S7模型结构基础上向模型结构顶部施加2倍以上重力荷载，选取应力变化较大的节点构件为易损构件，将易损构件受力过程的应力载荷的变化值，绘制成应力载荷曲线，分析受力情况。
S9：根据步骤S4测量的环境参数值，利用风洞试验模拟实际环境状态下的候车厅主体结构的受力损失分析。
优选的，所述步骤S9中风洞试验具体步骤如下：
步骤一：在模型结构的主要受力区域的各个受力节点安装应力传感器、湿度传感器、温度传感器、风速仪；
步骤三：在步骤S7模型结构基础上向模型结构顶部施加2倍以上重力荷载；
步骤四：调整风洞试验筒中的湿度、温度达到步骤S4中峰值两倍以上；
步骤五：启动风洞试验筒中的驱动风机，使得风压达到步骤S4中各个数据峰值2倍以上。
优选的，所述步骤S9中风洞试验中需分析模型结构中主要受力区域的各个节点的应力传感器的数值变化，选取应力变化较大的节点构件为易损构件，将易损构件受力过程的应力载荷的变化值，绘制成应力载荷曲线，分析高铁站候车厅结构在复杂的真实环境下损伤受力情况。
优选的，在步骤S2中：
在候车厅的主要受力区域安装振动传感器，并再测量一个月内高铁候车厅结构的振动值峰值。
优选的，在步骤S9中：
在模型结构的主要受力区域的各个受力节点安装振动传感器，将模型结构放入风洞试验筒中，在模型结构的一侧安装高铁铁轨及高铁模型模拟真实高铁运行的环境；
进行风洞试验时，启动模拟的高铁，模拟真实高铁站，在高铁进出站或不停站的各种条件下的车站候车厅主体受压力变化，及高铁快速路过时产生的振动。
优选的，在利用高铁模型模拟真实高铁站环境之前，根据一个月内高铁候车厅结构的振动值峰值，进行多次试验，使得高铁模型在铁轨模型上行驶时，候车厅主体模型能够达到振动峰值两倍以上。
优选的，在标注候车厅的主要受力区时，根据候车厅主体结构的设计图纸结合实际的测量，综合分析并筛选出主要的受力区域。
优选的，在步骤S8和步骤S9中利用应力传感器测量出应力载荷的变化值后，采用有限元应力分析软件进行分析。
优选的，所述应力传感器为应变片应力传感器，贴在候车厅的主要受力节点。
与现有技术相比，本发明提供了一种高铁站房结构易损性分析方法，具备以下有益效果：
1、该高铁站房结构易损性分析方法，通过根据设计图纸和实际测量车站候车厅的参数，首先选取受力较大的区域的钢结构进行分析，无需分析全部的钢结构构件，节省程序，然后构件候车厅钢结构模型，利用施加静力载荷，模拟钢结构的整体受力情况，在钢结构模型上安装应力传感器，用于测量形变量，选取应力变化较大的节点构件为易损构件，从而进行应力分析，分析受力情况；
2、该高铁站房结构易损性分析方法，通过利用风洞试验来模拟真实高铁站的环境，如模拟湿度、温度、风压以及高铁快速穿过车站对候车厅产生的振动情况，将构建的模型放入风洞试验筒中，进行实验，工程实际情况相结合，考虑荷载工况，防止大跨结构连续倒塌，提炼关键路径和易损构件，用于指导高铁站候车厅盖结构健康监测。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1：
以长江三角洲某地区的车站的站台雨棚的桁架结构为例，对本方案做详细的描述，车站地上一层,出地面建筑高度14.931m，全覆盖雨棚采用钢管桁架立体结构；节点采用相贯节点或者销轴节点；桁架拱支座采用抗振球形支座，桁架中间柱柱脚采用插入式柱脚，与下部混凝土结构连接。
该站台采用全覆盖的雨棚，钢管桁架立体结构施工安装完成后，直接将顶部的雨棚钢结构采用累积滑移和分段吊装相结合的总体思路进行吊装。
长三角区域某地区高铁站房结构易损性分析方法，包括以下步骤：
S1：标出候车厅的主要受力区域，测量尺寸、应力数据并记录储存，在标注候车厅的主要受力区时，根据候车厅主体结构的设计图纸结合实际的测量，综合分析并筛选出主要的受力区域，根据长三角区域某地区的结构设计图纸、钢结构深化设计图纸、长三角区域某地区钢结构安装及安全专项方案，初步确认雨棚的主要受力区域为桁架结构的拼装胎架区域，在拼装胎架的主要钢构件如胎架地梁、胎架立杆、斜撑和胎架构件等。
S2：在雨棚的胎架地梁、胎架立杆、斜撑和胎架构件连接受力节点安装湿度传感器、温度传感器、风速仪、振动传感器；
S3：利用步骤S2中的湿度传感器、温度传感器、风速仪、振动传感器测量一个月内的雨棚钢结构的湿度、温度、风压和振动值并储存记录；并再测量一个月内当高铁快速穿过的时候的雨棚结构的振动值峰值；
S4：根据S3中测量的湿度、温度、风压和振动值，选取一个月中湿度、温度、风压和振动值的峰值并储存记录；
S5：根据长三角区域某地区的结构设计图纸、钢结构深化设计图纸、长三角区域某地区钢结构安装及安全专项方案及步骤S1中测量的尺寸、应力数据，搭建缩小雨棚主体模型结构：
S6：在搭建雨棚主体模型结构的胎架地梁、胎架立杆、斜撑和胎架构件的受力节点安装应力传感器，应力传感器为应变片应力传感器，贴在候车厅的主要受力节点，当钢结构发生形变的时候，应变片会发生形变，从而将信号传递到控制中心，以此判断应力形变量；
S7：根据测量尺寸、应力数据结合设计图纸，在初步分析的基础上，直接向模型结构的拼装胎架区域施加竖向载荷，首先施加正常使用阶段的载荷，根据步骤S1测量的数据信息中的雨棚顶部滑移安装的顶部钢结构顶棚及顶棚上的遮雨盖的重量，同比搭建雨棚模型机构拼装胎架支撑的顶部载荷，即施加候车厅雨棚的模拟重力载荷，根据应变片的应力传感器测量的受力节点的应力变化，初步计算静力载荷：
S8：在S7模型结构基础上向模型结构顶部施加2倍以上重力荷载，选取应力变化较大的节点构件为易损构件，将易损构件受力过程的应力载荷的变化值，绘制成应力载荷曲线，分析受力情况，利用有限元应力分析Pro/E Mechanica软件进行分析。所述应力变化较大指的是变化率大于预设的变化率阈值的情况。预设的变化率阈值为本领域技术人员根据实际需要设置的，例如，变化率阈值可以为20%。
S9：根据步骤S4测量的环境参数值，利用风洞试验模拟实际环境状态下的雨棚主体结构的受力损失分析。
步骤S9中风洞试验具体步骤如下：
步骤一：在模型结构的主要受力区域的胎架地梁、胎架立杆、斜撑和胎架构件的各个受力节点安装应力传感器、湿度传感器、温度传感器、风速仪；
步骤三：在步骤S7模型结构基础上向模型结构顶部施加2倍以上重力荷载；
然后根据一个月内高铁雨棚结构的振动值峰值，进行多次试验，使得高铁模型在铁轨模型上行驶时，雨棚主体模型能够达到振动峰值两倍以上；
步骤四：在模型结构的胎架地梁、胎架立杆、斜撑和胎架构件区域的各个受力节点安装振动传感器，将模型结构放入风洞试验筒中，在模型结构的一侧安装高铁铁轨及高铁模型模拟真实高铁运行的环境，调整风洞试验筒中的湿度、温度达到步骤S4中峰值两倍以上
步骤五：启动风洞试验筒中的驱动风机，使得风压达到步骤S4中各个数据峰值2倍以上，启动模拟的高铁，模拟真实高铁站，在高铁进出站或不停站的各种条件下的车站候车厅主体受压力变化，及高铁快速路过时产生的振动；
步骤六：分析模型结构中的胎架地梁、胎架立杆、斜撑和胎架构件受力区域的各个节点的应力传感器的数值变化，选取应力变化较大的节点构件为易损构件，将易损构件受力过程的应力载荷的变化值，绘制成应力载荷曲线，利用有限元应力分析Pro/E Mechanica软件进行分析，分析高铁站候车厅结构在复杂的真实环境下损伤受力情况。
实施例2：
以上述车站落客平台的外延雨棚的桁架结构为例。
S1：标出候车厅的主要受力区域，测量尺寸、应力数据并记录储存，在标注候车厅的主要受力区时，根据候车厅主体结构的设计图纸结合实际的测量，综合分析并筛选出主要的受力区域，根据长三角区域某地区的结构设计图纸、钢结构深化设计图纸、长三角区域某地区钢结构安装及安全专项方案，初步确认外延雨棚的主要受力区域为桁架结构的横梁、竖梁和斜撑。
S2：在雨棚的横梁、竖梁和斜撑连接受力节点安装湿度传感器、温度传感器、风速仪、振动传感器；
S3：利用步骤S2中的湿度传感器、温度传感器、风速仪、振动传感器测量一个月内的雨棚钢结构的湿度、温度、风压和振动值并储存记录；并再测量一个月内当高铁快速穿过的时候的雨棚结构的振动值峰值；
S4：根据S3中测量的湿度、温度、风压和振动值，选取一个月中湿度、温度、风压和振动值的峰值并储存记录；
S5：根据长三角区域某地区的结构设计图纸、钢结构深化设计图纸、长三角区域某地区钢结构安装及安全专项方案及步骤S1中测量的尺寸、应力数据，搭建缩小雨棚主体模型结构：
S6：在搭建雨棚主体模型结构的横梁、竖梁和斜撑的受力节点安装应力传感器，应力传感器为应变片应力传感器，贴在候车厅的主要受力节点，当钢结构发生形变的时候，应变片会发生形变，从而将信号传递到控制中心，以此判断应力形变量；
S7：根据测量尺寸、应力数据结合设计图纸，在初步分析的基础上，直接向模型结构的拼装胎架区域施加竖向载荷，首先施加正常使用阶段的载荷，根据步骤S1测量的数据信息中的雨棚顶部滑移安装的顶部钢结构顶棚及顶棚上的遮雨盖的重量，同比搭建雨棚模型机构拼装胎架支撑的顶部载荷，即施加候车厅雨棚的模拟重力载荷，根据应变片的应力传感器测量的受力节点的应力变化，初步计算静力载荷：
S8：在S7模型结构基础上向模型结构顶部施加2倍以上重力荷载，选取应力变化较大的节点构件为易损构件，将易损构件受力过程的应力载荷的变化值，绘制成应力载荷曲线，分析受力情况，利用有限元应力分析Pro/E Mechanica软件进行分析。
S9：根据步骤S4测量的环境参数值，利用风洞试验模拟实际环境状态下的雨棚主体结构的受力损失分析。
步骤S9中风洞试验具体步骤如下：
步骤一：在模型结构的主要受力区域的横梁、竖梁和斜撑的各个受力节点安装应力传感器、湿度传感器、温度传感器、风速仪；
步骤三：在步骤S7模型结构基础上向模型结构顶部施加2倍以上重力荷载；
然后根据一个月内高铁雨棚结构的振动值峰值，进行多次试验，使得高铁模型在铁轨模型上行驶时，雨棚主体模型能够达到振动峰值两倍以上；
步骤四：在模型结构的横梁、竖梁和斜撑区域的各个受力节点安装振动传感器，将模型结构放入风洞试验筒中，在模型结构的一侧安装高铁铁轨及高铁模型模拟真实高铁运行的环境，调整风洞试验筒中的湿度、温度达到步骤S4中峰值两倍以上
步骤五：启动风洞试验筒中的驱动风机，使得风压达到步骤S4中各个数据峰值2倍以上，启动模拟的高铁，模拟真实高铁站，在高铁进出站或不停站的各种条件下的车站候车厅主体受压力变化，及高铁快速路过时产生的振动；
步骤六：分析模型结构中的横梁、竖梁和斜撑构件受力区域的各个节点的应力传感器的数值变化，选取应力变化较大的节点构件为易损构件，将易损构件受力过程的应力载荷的变化值，绘制成应力载荷曲线，利用有限元应力分析Pro/E Mechanica软件进行分析，分析高铁站候车厅结构在复杂的真实环境下损伤受力情况。
实施例3：
以长三角区域某地区为候车厅的钢结构作为分析对象：
S1：标出候车厅的主要受力区域，测量尺寸、应力数据并记录储存，在标注候车厅的主要受力区时，根据候车厅主体结构的设计图纸结合实际的测量，综合分析并筛选出主要的受力区域，根据长三角区域某地区的结构设计图纸、钢结构深化设计图纸、长三角区域某地区钢结构安装及安全专项方案，初步确认候车厅的主要受力区域为胎架地梁、胎架立杆等。
S2：在候车厅的胎架地梁、胎架立杆连接受力节点安装湿度传感器、温度传感器、风速仪、振动传感器；
S3：利用步骤S2中的湿度传感器、温度传感器、风速仪、振动传感器测量一个月内的候车厅钢结构的湿度、温度、风压和振动值并储存记录；并再测量一个月内当高铁快速穿过的时候的候车厅结构的振动值峰值；
S4：根据S3中测量的湿度、温度、风压和振动值，选取一个月中湿度、温度、风压和振动值的峰值并储存记录；
S5：根据长三角区域某地区的结构设计图纸、钢结构深化设计图纸、长三角区域某地区钢结构安装及安全专项方案及步骤S1中测量的尺寸、应力数据，搭建缩小候车厅主体模型结构：
S6：在搭建候车厅主体模型结构的胎架地梁、胎架立杆的受力节点安装应力传感器，应力传感器为应变片应力传感器，贴在候车厅的主要受力节点，当钢结构发生形变的时候，应变片会发生形变，从而将信号传递到控制中心，以此判断应力形变量；
S7：根据测量尺寸、应力数据结合设计图纸，在初步分析的基础上，直接向模型结构的拼装胎架区域施加竖向载荷，首先施加正常使用阶段的载荷，根据步骤S1测量的数据信息中的候车厅顶部滑移安装的顶部钢结构顶棚及顶棚上的遮雨盖的重量，同比搭建候车厅模型机构拼装胎架支撑的顶部载荷，即施加候车厅候车厅的模拟重力载荷，根据应变片的应力传感器测量的受力节点的应力变化，初步计算静力载荷：
S8：在S7模型结构基础上向模型结构顶部施加2倍以上重力荷载，选取应力变化较大的节点构件为易损构件，将易损构件受力过程的应力载荷的变化值，绘制成应力载荷曲线，分析受力情况，利用有限元应力分析Pro/E Mechanica软件进行分析。
S9：根据步骤S4测量的环境参数值，利用风洞试验模拟实际环境状态下的候车厅主体结构的受力损失分析。
步骤S9中风洞试验具体步骤如下：
步骤一：在模型结构的主要受力区域的胎架地梁、胎架立杆的各个受力节点安装应力传感器、湿度传感器、温度传感器、风速仪；
步骤三：在步骤S7模型结构基础上向模型结构顶部施加2倍以上重力荷载；
然后根据一个月内高铁候车厅结构的振动值峰值，进行多次试验，使得高铁模型在铁轨模型上行驶时，候车厅主体模型能够达到振动峰值两倍以上；
步骤四：在模型结构的胎架地梁、胎架立杆区域的各个受力节点安装振动传感器，将模型结构放入风洞试验筒中，在模型结构的一侧安装高铁铁轨及高铁模型模拟真实高铁运行的环境，调整风洞试验筒中的湿度、温度达到步骤S4中峰值两倍以上
步骤五：启动风洞试验筒中的驱动风机，使得风压达到步骤S4中各个数据峰值2倍以上，启动模拟的高铁，模拟真实高铁站，在高铁进出站或不停站的各种条件下的车站候车厅主体受压力变化，及高铁快速路过时产生的振动；
步骤六：分析模型结构中的胎架地梁、胎架立杆受力区域的各个节点的应力传感器的数值变化，选取应力变化较大的节点构件为易损构件，将易损构件受力过程的应力载荷的变化值，绘制成应力载荷曲线，利用有限元应力分析Pro/E Mechanica软件进行分析，分析高铁站候车厅结构在复杂的真实环境下损伤受力情况。
根据本发明实施例，还包括：预设一个损伤受力临界值，当高铁站候车厅结构在复杂的真实环境下损伤受力值达到损伤受力临界值时，触发警报装置，以提示高铁站候车人员做出相应安保措施。所述损伤受力临界值小于受力节点的刚度，所述刚度为受力节点构件受到的力与产生变形量的比值，所述安保措施包括对受力节点构件的加固措施以及高铁站候车厅人员的疏散措施。
根据本发明实施例，还包括：启动风洞试验筒中的驱动风机和模拟的高铁，使得风压与振动力按照对应比例持续增加，直到模型结构中的节点构件出现变形，提取模型结构中变形节点构件，将所述变形节点构件设为易损构件，并在高铁站候车厅结构对应位置进行标记，以便高铁站工作人员对易损构件进行重点监测。
根据本发明实施例，还包括：获取高铁站候车厅所属地的历史最大风压，高铁快速路过时的历史最高振动值以及历史最大温湿度，将所述历史数据持续施加至模型结构，得到模型结构在所述历史数据作用力下出现节点构件变形的时间，判断所述时间是否大于预设阈值，若否，则得到所述高铁站候车厅的节点构件需要进一步加固信息，若是，则提取模型结构中的胎架地梁、胎架立杆受力区域的各个节点的应力传感器的数据变化，再根据步骤S9中步骤六方法，分析高铁站候车厅结构在复杂的最恶劣真实环境下损伤受力情况。所述预设的时间阈值为高铁站候车厅消防演练疏散人员的最长时间，所述最恶劣真实环境为高铁站候车厅所属地的历史最大风压，高铁快速路过时的历史最高振动值以及历史最大温湿度同时发生的环境。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高铁站房结构易损性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：标出候车厅的主要受力区域，测量尺寸、应力数据并记录储存；
S2：在候车厅的主要受力区域安装湿度传感器、温度传感器、风速仪、振动传感器；
S3：利用步骤S2中的湿度传感器、温度传感器、风速仪、振动传感器测量一个月内的高铁候车厅钢结构的湿度、温度、风压并储存记录；
S4：根据S3中测量的湿度、温度、风压和振动值，选取一个月中湿度、温度、风压和振动值的峰值并储存记录；
S5：根据候车厅主体结构的设计图纸及步骤S1中测量的尺寸、应力数据，搭建缩小候车厅主体模型结构：
S6：在搭建候车厅主体模型结构的主要受力区域的受力节点安装应力传感器；
S7：根据测量尺寸、应力数据结合设计图纸，在初步分析的基础上，直接向模型结构施加竖向载荷，首先施加正常使用阶段的载荷，即施加候车厅顶棚的模拟重力载荷，根据应力传感器测量的受力节点的应力变化，初步计算静力载荷；
S8：在S7模型结构基础上向模型结构顶部施加2倍以上重力荷载，选取应力变化较大的节点构件为易损构件，将易损构件受力过程的应力载荷的变化值，绘制成应力载荷曲线，分析受力情况；
S9：根据步骤S4测量的环境参数值，利用风洞试验模拟实际环境状态下的候车厅主体结构的受力损失分析。
2.根据权利要求1所述的高铁站房结构易损性分析方法，其特征在于，所述步骤S9中风洞试验具体步骤如下：
步骤一：在模型结构的主要受力区域的各个受力节点安装应力传感器、湿度传感器、温度传感器、风速仪；
步骤三：在步骤S7模型结构基础上向模型结构顶部施加2倍以上重力荷载；
步骤四：调整风洞试验筒中的湿度、温度达到步骤S4中峰值两倍以上；
步骤五：启动风洞试验筒中的驱动风机，使得风压达到步骤S4中各个数据峰值2倍以上。
3.根据权利要求2所述的高铁站房结构易损性分析方法，其特征在于，所述步骤S9中风洞试验中需分析模型结构中主要受力区域的各个节点的应力传感器的数值变化，选取应力变化较大的节点构件为易损构件，将易损构件受力过程的应力载荷的变化值，绘制成应力载荷曲线，分析高铁站候车厅结构在复杂的真实环境下损伤受力情况。
4.根据权利要求2所述的高铁站房结构易损性分析方法，其特征在于，
在步骤S2中：
在候车厅的主要受力区域安装振动传感器，并再测量一个月内高铁候车厅结构的振动值峰值。
5.根据权利要求4所述的高铁站房结构易损性分析方法，其特征在于，
在步骤S9中：
在模型结构的主要受力区域的各个受力节点安装振动传感器，将模型结构放入风洞试验筒中，在模型结构的一侧安装高铁铁轨及高铁模型模拟真实高铁运行的环境；
进行风洞试验时，启动模拟的高铁，模拟真实高铁站，在高铁进出站或不停站的各种条件下的车站候车厅主体受压力变化，及高铁快速路过时产生的振动。
6.根据权利要求5所述的高铁站房结构易损性分析方法，其特征在于，在利用高铁模型模拟真实高铁站环境之前，根据一个月内高铁候车厅结构的振动值峰值，进行多次试验，使得高铁模型在铁轨模型上行驶时，候车厅主体模型能够达到振动峰值两倍以上。
7.根据权利要求1所述的高铁站房结构易损性分析方法，其特征在于，在标注候车厅的主要受力区时，根据候车厅主体结构的设计图纸结合实际的测量，综合分析并筛选出主要的受力区域。
8.根据权利要求1所述的高铁站房结构易损性分析方法，其特征在于，在步骤S8和步骤S9中利用应力传感器测量出应力载荷的变化值后，采用有限元应力分析软件进行分析。
9.根据权利要求8所述的高铁站房结构易损性分析方法，其特征在于，所述应力传感器为应变片应力传感器，贴在候车厅的主要受力节点。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310845026.5A CN116577087B (zh) | 2023-07-11 | 2023-07-11 | 一种高铁站房结构易损性分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310845026.5A CN116577087B (zh) | 2023-07-11 | 2023-07-11 | 一种高铁站房结构易损性分析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116577087A CN116577087A (zh) | 2023-08-11 |
| CN116577087B true CN116577087B (zh) | 2023-09-15 |
Family
ID=87534416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310845026.5A Active CN116577087B (zh) | 2023-07-11 | 2023-07-11 | 一种高铁站房结构易损性分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116577087B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10065314A1 (de) * | 2000-12-30 | 2002-07-18 | Igus Ingenieurgemeinschaft Umw | Verfahren und Einrichtung zur Überwachung des Zustandes von Rotorblättern an Windkraftanlagen |
| JP2005283496A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Railway Technical Res Inst | 模型構造物の試験装置とその試験方法及び模型構造物 |
| CN104899388A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-09-09 | 卢伟 | 一种空间钢结构环境荷载作用下的结构安全评估方法 |
| KR101915176B1 (ko) * | 2017-07-26 | 2018-11-06 | (주)에이디테크 | 사물인터넷기반의 정거장 상황인지 정보 표출시스템 |
| CN111767597A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-10-13 | 软通动力信息技术有限公司 | 一种城市模型验证方法、装置、设备及存储介质 |
| CN113838312A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-24 | 北京首都国际机场股份有限公司 | 一种机场道面安全预警方法、系统、介质及终端 |
| CN114116878A (zh) * | 2021-05-28 | 2022-03-01 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种铁路站房测点结构数据监测处理方法 |
| CN114459726A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-05-10 | 北京市建筑设计研究院有限公司 | 一种利用风洞试验与随机场分解技术的建筑物风压测量方法 |
| CN216846649U (zh) * | 2021-11-22 | 2022-06-28 | 中电建路桥集团有限公司 | 车辆行驶对地铁车站作用力形变的测量装置 |
-
2023
- 2023-07-11 CN CN202310845026.5A patent/CN116577087B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10065314A1 (de) * | 2000-12-30 | 2002-07-18 | Igus Ingenieurgemeinschaft Umw | Verfahren und Einrichtung zur Überwachung des Zustandes von Rotorblättern an Windkraftanlagen |
| JP2005283496A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Railway Technical Res Inst | 模型構造物の試験装置とその試験方法及び模型構造物 |
| CN104899388A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-09-09 | 卢伟 | 一种空间钢结构环境荷载作用下的结构安全评估方法 |
| KR101915176B1 (ko) * | 2017-07-26 | 2018-11-06 | (주)에이디테크 | 사물인터넷기반의 정거장 상황인지 정보 표출시스템 |
| CN111767597A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-10-13 | 软通动力信息技术有限公司 | 一种城市模型验证方法、装置、设备及存储介质 |
| CN114116878A (zh) * | 2021-05-28 | 2022-03-01 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种铁路站房测点结构数据监测处理方法 |
| CN113838312A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-24 | 北京首都国际机场股份有限公司 | 一种机场道面安全预警方法、系统、介质及终端 |
| CN216846649U (zh) * | 2021-11-22 | 2022-06-28 | 中电建路桥集团有限公司 | 车辆行驶对地铁车站作用力形变的测量装置 |
| CN114459726A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-05-10 | 北京市建筑设计研究院有限公司 | 一种利用风洞试验与随机场分解技术的建筑物风压测量方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 高铁站台钢结构雨棚健康监测技术的研究与应用;刘辉等;铁路计算机应用;第27卷(第06期);第43-47页 * |
| 高铁站房大跨钢楼盖行车和人群荷载激励下振动响应实测与分析;马斐等;建筑结构学报;第39卷(第01期);第109-119页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116577087A (zh) | 2023-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Failure analysis of transmission tower subjected to strong wind load | |
| CN101200916B (zh) | 一种预应力悬挂式建筑结构的施工方法 | |
| Costanzo et al. | Seismic design criteria for chevron CBFs: European vs North American codes (part-1) | |
| Blum et al. | Experimental investigation of long-span cold-formed steel double channel portal frames | |
| Fu et al. | Stress state and failure path of a tension tower in a transmission line under multiple loading conditions | |
| US20220382927A1 (en) | Computer-assisted method and system for determining and visualising force flows in a scaffold | |
| Jiang et al. | Quantitative evaluation of progressive collapse process of steel portal frames in fire | |
| CN114837483B (zh) | 一种高低跨门式钢架建筑结构及其施工工艺 | |
| Vetr et al. | Seismic evaluation of rocking structures through performance assessment and fragility analysis | |
| Lipecki et al. | Wind load on façade scaffolding without protective cover–Eurocode and in-situ measurement approaches | |
| CN117634251A (zh) | 移动模架造桥机施工智能分析安全控制方法 | |
| CN116577087B (zh) | 一种高铁站房结构易损性分析方法 | |
| Liu et al. | Progressive failure and seismic fragility analysis for transmission towers considering buckling effect | |
| Massumi et al. | Strengthening of low ductile reinforced concrete frames using steel X-bracings with different details | |
| CN117403784A (zh) | 一种大跨度钢网架整体顶升方法 | |
| Pan et al. | Pressure deviation monitoring and early warning in large integrated tower crane support system for super high-rise buildings | |
| CN113447363B (zh) | 一种可等效坡体高度的降雨型滑坡模型试验装置及方法 | |
| CN115544794A (zh) | 基于疲劳寿命预测的支撑钢框架设计参数选取方法 | |
| CN110987398B (zh) | 斜拉索桥式舱室总纵弯曲强度实验方法及专用装置 | |
| Bajwa | Assessment of Analytical Procedures for designing metal buildings for Wind drift serviceability | |
| Mercier et al. | Lateral stability of slender cold-rolled hollow tubular sections with initial imperfections | |
| Salonikios et al. | Seismic evaluation of masonry monuments through the utilization of in situ measurements case study on a byzantine basilica | |
| CN111723418A (zh) | 预应力张拉控制方式的精确性判别方法 | |
| Scozzese et al. | SEISMIC ANALYSES OF SINGLE-STOREY STEEL BUILDINGS FOR EVALUATING CLADDING DAMAGE | |
| CN118350077A (zh) | 一种高层建筑伸臂桁架安装时序智能决策方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |