地铁出入口活动雨棚载荷的分析与计算方法研究

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1、中文摘要地铁是城市重要的交通工具，地铁的出入口是地铁交通的组成部分，在很多城市成为标志景观。现有地铁出入口分为有棚式和无棚式两种。有棚式地铁出入口拥有在风雨天为行人旅客遮风挡雨的优点；无棚式地铁出入口造价低，结构简单，建造方便。这两种雨棚结构都被不同的城市采用，各自优缺点显著。本文所研究的雨棚结构为有棚式，同时兼顾现有雨棚结构的优点，在安全性方面做了深入的研究。本文所研究的两种雨棚结构都将投入到实用阶段，’对其进行的安全性分析成为项目成功的保证。本文中两种地铁出入口活动雨棚，既可以在天气良好时将雨棚全部收回，形成无棚式地铁出入口，创造

2、良好的通风和采光条件；又可在雨雪天气时，将活动雨棚展开，为行人旅客挡雨遮风。．本文对实际雨棚结构进行了深入的的相关分析验算，利用理论力学以及材料力学的的相关知识进行校核，然后对关键零部件进行了ANSYS分析，将分析结果和理论计算结果进行了比对，有效的支撑了理论结构设计。方案一利用了曲柄摇杆机构存在死点的特性，即在升降过程中，支承杆{动，此时四杆机构不存在死点；而在雨棚处在最高点时，如果非正常滑落，横梁稳定，此时四杆机构存在死点。即在此位置时，无论在横梁上施加多大的力矩四杆机构都不会运动。使得升降雨棚具有电气自锁、摩擦自锁和机构死点三重

3、安全措施，具有极高的安全性。方案二利用重力特性，以及吊架横拉结构，合理有效的增加主体结构的承载能力。当雨棚需要收缩的时候，将动力输入逐渐减小，雨棚会由于重力作用向下降。当处于工作状态时，雨棚结构由拉索结构作用，处于平衡状态。本文采用武汉市近十年最恶劣的气象资料数据，对雨棚所受载荷进行了分析验算，对雨棚结构进行了静力学有限元分析。关键词：活动式地铁雨棚，载荷，ANSYS分析，安全系数AbstractMetroisanimportanttoolforurbantraffic．Thesubwayentranceisnotonlyaninte

4、gralpartofthesubway,butalsothecity'slandscape．Thesubwayentranceisusuallyclassifiedasship-typeentranceornon．shiptypeentrance．Whiletheship。typeentrancecouldshelterpassengersfromtherainandwindduringrainingdays，thenon’shiptypeentrancecouldmakepassengersclosetonaturetoenjoyt

5、hesunshineduringsunnydays，andnon·shiptypeentranceismuchcheaperthantheship。typeentrance．Howeverbothtypeofthesubwayentrancehaveshortcomings．Theliftingroofofthesubwayentrance，designedinthispaper,couldhavetheadvantagesofbothtypesofthesubwayentrance，itwillnotonlygetbackthero

6、of,actingasthenon—shiptypeentrancetobenefittheventilationandlightingoftheentrance,whentheweatherisfine，butalsoontheroof,actingastheshiptypeentrancetoshelterpassengersfromtherainandsnow,duringbadweather．Thispaperdesignsthepromotion—demotionsubwayentranceroof,usingthe1．1o

7、ftherealsizeofthesubwayentrance，andmakesdeepsecurityresearchfortheroof．Thedesignhasusedtheadvantagethatthedeadpointexistsinthecrankrockermechanism．Duringtheliftingprocess，becauseofthattheactivecomponentsisonthesupportrod，thefour-barlinkagedonothavedeadpoint；whentheroofi

8、satthetopplace，thefour-barlinkagehasadeadpointifitfallsnon—normally,atwhichtimetheactivecomponentsisonthebeam．