京张高铁清河站主站房钢结构设计

作者：傅慧敏; 马彬; 卜龙瑰; 王永; 左晴; 王多民; 郭振勇; 吴文平; 李建华

来源：钢结构(中英文), 2021, 36(05): 7-15.

DOI：10.13206/j.gjgs20072302

• 清河站
• 建桥合一
• 结构体系
• 钢结构
• 动力特性分析
• 舒适度分析
• 钢柱脚
• 节点有限元分析

清河站造型新颖,西侧立面仰斜,屋面西高东低。为实现京张精品站房"展示结构自然美"的设计理念,结构主站房根据建筑立面及内装修效果要求,采用了建桥合一结构体系。地面以上结构采用钢结构,设计了"A柱+Y柱+直柱支承悬链型钢桁架屋盖"的结构体系。其中A柱西侧支腿倾斜角度与建筑仰斜角度吻合,巧妙地将结构构件融合于建筑立面,同时为结构体系提供了有效的抗侧力支撑及竖向支撑;Y柱为候车厅争取了更宽敞舒适的使用空间,丰富了室内视觉效果,同时减小了屋面两跨主桁架的结构跨度,为屋面结构提供竖向支承;直柱实现了建筑东侧立面的效果,同时为屋面结构体系提供竖向支承;悬链型主桁架梁避免二次结构找形带来的造价及施工难度增加。此结构体系建桥合一、体系独特。承轨层以下为混凝土结构,承轨层以上为钢结构,两种结构材料的阻尼比不同,上下两部分抗侧刚度存在突变;主站房区进站大厅上空存在大挑空区,候车层楼板不连续;商业夹层为转换结构,竖向构件不连续;钢结构屋盖最大跨度84 m,屋面最大悬挑18 m,建筑最大高度43 m。本工程为复杂组合结构,为此进行了三种结构体系的方案比选(方案1:两端A柱+网架;方案2:两端A柱+中间两柱+网架;方案3:两端A柱+东侧Y柱+桁架),在采取抗震性能化设计后,采用ABAQUS模型进行了结构的动力弹塑性分析,采用ANSYS模型进行了车致振动舒适度的分析,同时对关键节点进行了有限元分析,为结构的安全经济提供可靠的理论支撑。

• 单位
  北京市建筑设计研究院有限公司; 江苏沪宁钢机股份有限公司