南京南站承轨层结构监测研究

周 小 俊

(南京南大岩土工程技术有限公司，江苏 南京 210042)

南京南站承轨层结构监测研究

周 小 俊

(南京南大岩土工程技术有限公司，江苏 南京 210042)

就南京南站站房结构建成后近三年的数据进行分析，来判断站房特殊结构的结构强度、刚度和稳定性，为站房结构的安全性能判断提供数据支持，同时可为类似工程的建设提供参考数据和借鉴经验。

结构监测，结构安全，跟踪监测

1 工程概况

南京南站位于南京市南部的主城区和江宁开发区、东山新区之间，由宁溧路、机场高速、绕城公路、秦淮新河等围合的区域，距南京市市中心约10.5 km。南京南站站房设计为直上型高架车站，轨道层与候车层均为高架层，结构设计为空间框架结构体系。其中，承轨层是承托火车、轨道及提供旅客上、下车站的楼层。南京南站地上二层结构为承轨层(建筑专业称站台层)，站台层为附属架空夹层，其上所有楼面荷载与列车荷载均传递给承轨层结构。该楼层主要用于列车停靠和旅客上下火车，属于典型的“建桥(特指站房建筑与铁路桥梁)合一”建筑，本层结构需要同时满足民用建筑设计相关规范和铁路桥涵设计相关规范的基本要求。

2 承轨层结构监测测点布置

3 监测结果与分析

以2011年1月26日数据为原始高程点，承轨层各测点竖向变形发展如图2所示。各测点竖向变形发展极大值分别为4.9 mm，7.0 mm，5.8 mm，4.9 mm和5.5 mm。最大竖向变形发展量为7.0 mm，发生在2号测点。

在0 d～940 d范围内，除了最初的两次测量外，各测点的竖向变形量随时间大致呈不断增加趋势，说明承轨梁跨中随着时间的推移在不断发生沉降，但是在300 d后增加幅度很小，基本达到稳定水平，且各测点的最终沉降值非常接近。

承轨层跨中竖向变形发展速率见图3。从竖向变形变化速率来看，在300 d后变化率已经很小，变形基本趋于稳定。承轨层跨中竖向变形发展见表1。

4 理论计算对比

按照JGJ 138—2001型钢混凝土组合结构技术规程计算承轨梁跨中竖向变形如下。

其短期刚度[4,5]：

其长期刚度如下，其中，Ms和Ml分别为标准组合和准永久组合下的梁对应位置弯矩，由实际荷载计算得到[6-8]:

固端梁跨中的短期挠度：

固端梁跨中的长期挠度：

其中，Ec为混凝土弹性模量；Ea为型钢弹性模量；Ic为按截面尺寸计算的混凝土截面惯性矩；Ia为型钢截面惯性矩；Ms为按荷载短期效应组合计算的弯矩值；Ml为按荷载长期效应组合计算的弯矩值；θ为考虑荷载长期效应组合对挠度增大的影响系数。

实测结果各测点竖向变形发展最大值分别为4.9 mm，7.0 mm，5.8 mm，4.9 mm和5.5 mm，与理论值的长期挠度5.13 mm接近。

承轨层最大竖向变形发展量为7.0 mm，从竖向变形变化率来看，竖向变形变化速率在300 d后已经很小，变形基本趋于稳定。实测结果与理论值接近。

5 结语

1)自开始运营至今，通过监测数据的综合分析，并与理论计算数据进行比对，得出承轨层站房结构处于安全可控状态。2)实际监测结果略大于理论计算值，且主要变形量发生在监测前期(约300 d)，说明该阶段是变形发生的主要时期；300 d后结构处于稳定阶段。3)在变形主要发生期(前300 d)，数据变化幅度较大，根据现场施工工况及巡视对比，分析原因可能与上部结构加载及现场施工有关。4)变形稳定阶段(300 d后)，监测数据变化速率稳定，结构加载已经完成，结构自重沉降及下部土体加载引起的固结沉降结束，该阶段结构基本无变形，结构趋于稳定。5)实际监测结果与理论计算结果相近，说明结构设计方法安全、可靠，可为类似工程提供相关借鉴依据。

[1] 张正禄，李广云，潘国荣.工程测量学[M].武汉:武汉大学出版社，2005.

[2] JGJ 8—2007，建筑变形测量规范[S].

[3] GB 50026—2007，工程测量规范[S].

[4] JGJ 138—2001，型钢混凝土组合结构技术规范[S].

[5] YB 9082—2006，钢骨混凝土结构设计规范[S].

[6] GB 50009—2001，建筑结构荷载设计规范(2006版)[S].

[7] 张国栋.结构动态位移监测与数字图像处理研究与应用[D].武汉:华中科技大学,2005:1-5.

[8] 李 堃.动态结构健康监测系统研究[D].南京:南京航空航天大学,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，工程师

1009-6825(2015)17-0021-03

TU317

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