地下轉(zhuǎn)運(yùn)站局部抗浮設(shè)計(jì)的有限元變形分析

石漢偉

0 引言

地下轉(zhuǎn)運(yùn)站是火力發(fā)電廠的一個(gè)重要構(gòu)筑物。印度某工程地下水埋藏較淺，廠區(qū)常年最高水位可達(dá)地表，抗浮是地下轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)計(jì)的主要因素之一。工程中常用的抗浮方式有:自重抗浮、配重抗浮、嵌固抗浮及錨固抗浮。由于受當(dāng)?shù)厥┕l件的影響嵌固抗浮和錨固抗浮沒辦法實(shí)現(xiàn);由于地下轉(zhuǎn)運(yùn)站頂部(地面上)要走火車，轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)部為工藝運(yùn)行所要求的空間，因此可以通過外伸底板，在外伸底板上增加配重土體來滿足轉(zhuǎn)運(yùn)站整體抗浮的要求，但轉(zhuǎn)運(yùn)站底板上支柱的局部抗浮只能通過增加自重來實(shí)現(xiàn)，通過計(jì)算要滿足局部抗浮，需要的底板厚度為7 m，這對工程的投資及地基巖石的爆破量投資是巨大的。

經(jīng)過分析考慮用厚底板的微變形來抵抗局部浮力作用，在外伸底板上增加配重土體來滿足轉(zhuǎn)運(yùn)站整體抗浮的要求。由于局部浮力的作用，底板上支柱會(huì)上抬，此時(shí)與支柱相連的框架梁都會(huì)產(chǎn)生變形，如果變形過大會(huì)導(dǎo)致梁柱的內(nèi)力重新分配，會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)測的后果。

由于單獨(dú)計(jì)算底板在浮力和自重作用下的變形，此變形較大，沒辦法考慮側(cè)壁剛度和底板上支柱對底板變形的貢獻(xiàn)，也無法計(jì)算底板上支柱在底板最大變形時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度。本文結(jié)合印度某工程實(shí)例，采用通用有限元軟件STAADPRO對地下轉(zhuǎn)運(yùn)站在浮力作用下的變形進(jìn)行了精確分析計(jì)算。

1 工程實(shí)例簡介

印度某燃煤發(fā)電廠，采用地下雙層轉(zhuǎn)運(yùn)站。……