《高速鐵路客站“房橋合一”混合結構體系研究》是依託中南大學，由余志武擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：高速鐵路客站“房橋合一”混合結構體系研究
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：余志武
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高速鐵路客站房橋合一混合結構體系是近幾年隨著我國高速鐵路建設應運產生的新型結構形式。針對房橋合一混合結構體系設計理論和設計方法嚴重滯後於工程建設的現狀，對其在高速列車、人群荷載、地震、和風四種動力源作用下的關鍵科學問題開展深入系統的研究，內容包括高速列車作用下結構關鍵部件的疲勞性能研究、高速列車作用下結構體系的動力學研究、人群荷載激勵下結構體系的設計理論與方法研究、結構體系的抗震分析理論與設計方法研究以及結構體系的風致效應與抗風設計研究。通過對高速列車作用下房橋合一混合結構體系關鍵部件疲勞試驗、高速列車作用下結構動力性能試驗、人群荷載激勵下站廳組合樓蓋的動力回響試驗、擬動力試驗、振動台試驗、風洞試驗以及現場實測等一系列的試驗研究和理論分析，建立一整套具有我國自主智慧財產權的高速鐵路客站房橋合一混合結構體系設計理論與技術體系，為我國高速鐵路建設和可持續發展提供重要技術支撐。
結題摘要
本項目在高速鐵路客站“房橋合一”混合結構體系方面開展了較為系統的研究工作，對其在列車荷載、人群荷載、地震和風等多動力源作用下的關鍵問題進行了研究，按照項目原定計畫開展研究，取得了系列創新成果：（1）開展了3個高鐵客站軌道層型鋼混凝土梁、12個方鋼管內約束混凝土柱、25個四類組合節點和5組屋蓋隔震支座碟形彈簧的試驗研究，對其靜力性能、疲勞性能和抗震性能進行了較深入探討，提出了方鋼管內約束混凝土柱、貫入式鋼混凝土組合梁-鋼管混凝土柱節點和三維複合隔震支座的設計方法。（2）建立了兩個高鐵客站“房橋合一”結構體系車致振動分析模型，開發了相應的計算分析軟體，仿真分析了列車不同運行工況及不同結構參數對“房橋合一”結構車致振動的影響，並結合天津西站現場測試，獲得了車致振動回響的傳播及影響規律，提出了“房橋合一”混合結構體系滿足車致振動標準的設計建議。（3）開展了人致荷載模型、人-結構耦合作用機理、大跨度樓蓋結構人致振動的理論分析與數值模擬研究，完成了北京南站大跨度站廳振動原型實測、規律人群作用下大跨度樓蓋結構振動回響以及人-結構耦合作用試驗研究，建立可以考慮反饋機制的人體雙足步行荷載模型，獲得了大跨度站廳樓蓋結構對人群人數、密度、激振模式與頻率等參數的敏感性，提出基於振動舒適度的大跨度站廳結構設計建議。（4）針對高鐵客站結構特徵提出了多種地震動力回響計算的高效數值方法，開展了典型高速鐵路客站的數值仿真，完成了高鐵客站站廳、全站等2類模型的地震模擬振動台試驗，深入探討了“房橋合一”結構體系的整體抗震性能，揭示了相應震致屈服機制和破壞機理，提出了“房橋合一”高鐵客站抗震設計建議。（5）開展了3個高鐵客站結構的風洞實驗及抗風設計工作、2個客站現場風效應實測和分析，完成了4個客站雨棚吊頂的試驗與理論分析，建立了高速鐵路客站大跨度屋蓋圍護結構、主體結構的風致效應計算分析理論，提出了相應的屋蓋結構抗風設計方法。研究成果在北京南站、天津西站、上海虹橋站、瀋陽南站等8個高速鐵路客站中得到了套用。項目組主辦和協辦了國內外學術會議4次，60多人次參加國內國際會議，9人次赴美國等多國進行短期訪問和學術考察。出版著作1部，待出版專著1部；發表論文84篇，其中SCI收錄14篇，EI收錄39篇；已授權軟體著作權9項、實用新型專利10項；獲教育部科技進步二等獎1項。共培養博士後、博碩研究生（含在讀）共34名。
