上海软土地区“站桥合一”结构中的桥梁荷载分担及桩基受荷特性OACHSSCD

为明确上海软土地区“站桥合一”结构中桥梁荷载在地铁车站、地下连续墙、桩基与地基土中的传递规律,揭示不同施工阶段桩基的受荷特性,以上海典型两层三跨岛式地铁车站与高架桥合建结构为研究对象,建立考虑软土地层、地下水及结构相互作用的三维水-土耦合有限元模型。通过模拟地下连续墙与桩基施工、基坑开挖降水、车站结构施工及覆土、地下水回升、桥梁施工等工况,对比分析设置桩基与无桩基两种工况条件下的车站墙柱、地基、地下连续墙和桩基的荷载分担规律,并探究桩身轴力与侧摩阻力沿桩深的变化规律。结果表明:桩基会显著改变车站墙柱的荷载分配比例,提升立柱承担荷载的占比,降低叠合墙的受荷比例;车站中板对竖向荷载分配的影响较小。车站底板下软土地基的荷载分担比小于5%,可忽略不计,桥梁荷载主要由地下连续墙和桩基共同承担,二者荷载分担比例可按等变形假设由刚度比计算。桩基在基坑开挖降水阶段产生显著拉力,最大拉力出现在约0.64倍桩长处;地下水回升阶段,浮力进一步影响桩身受力,桥梁建成后桩基轴力反而相对减小。因此,软土地区“站桥合一”体系中的桩基设计应考虑软土地质特性、基坑开挖和地下水浮力的影响,按抗拔桩要求进行配筋计算。