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《廣州建筑雜志》2014年第二期

1半高式屏蔽門的結(jié)構(gòu)荷載

對于地下站的半高門，由于在隧道里的列車進站和離站時，會產(chǎn)生明顯的活塞效應(yīng)并在垂直于屏蔽門縱向上產(chǎn)生風(fēng)荷載效應(yīng)。規(guī)定風(fēng)荷載由軌道側(cè)指向站臺側(cè)為正壓。進站時，列車擠壓空氣，在離列車最近的屏蔽門首先會受到一個比較大的正壓，由于進站的列車是減速運動，在20s左右風(fēng)壓達到最大后開始衰減，在40s左右最右端的屏蔽門與列車車尾交匯時，出現(xiàn)一個正壓的極端值后迅速轉(zhuǎn)為負壓，但此刻車速已經(jīng)開始接近于0，故而負壓比正壓的峰值要小很多，如圖2所示。出站時，由于車頭壓縮空氣，會對最左端的屏蔽門產(chǎn)生一個小幅的正壓，隨著車速提高，車身抽出屏蔽門所在隧道空間，屏蔽門會受到不斷增大的吸力，并在與列車車尾交匯的時候達到極值后迅速波動著減少，再緩慢地恢復(fù)為0，如圖3所示。對于地上站的半高門，受到的風(fēng)荷載不同于隧道中的壓力波和交會波的共同作用，主要的風(fēng)荷載來自地面上的自然風(fēng)引起的結(jié)構(gòu)效應(yīng)。

以廣州為例，考慮50年一遇的風(fēng)荷載作用，在離地面高度為10m的建筑構(gòu)筑物記錄到的瞬時風(fēng)壓基本值為0.5kPa。并在屏蔽門正負方向上有同樣的出現(xiàn)概率。另外一種情況下，特別對于高鐵站臺上的半高屏蔽門，在列車以350km/h的速度飛站通過站臺時，屏蔽門表面的空氣壓力發(fā)生劇烈變化，在幾十毫秒時間內(nèi)相繼出現(xiàn)正負壓峰值，產(chǎn)生瞬時空氣壓力沖擊現(xiàn)象，該壓力與列車距離屏蔽門的距離、列車的行駛速度、列車外形、長度相關(guān)。根據(jù)來自英國和德國的屏蔽門公司提供的測試委托要求，半高屏蔽門風(fēng)荷載取值一般在900Pa~1500Pa之間，人群擠壓荷載取值一般在1000N/m~1500N/m之間，距離站臺踏板高度為1.1m處施加。

2新加坡某線路

HHPSD樣機檢測實例新加坡作為最早應(yīng)用屏蔽門的城市之一，其地鐵屏蔽門質(zhì)量標準在世界上屬于較高的水平。該檢測項目為新建延長線路，全長7.5km，4個高架站站臺，共計240個不銹鋼玻璃屏蔽門，總?cè)肆髁繛?0萬。送檢樣機寬度為6300mm，高度為1585mm，其中固定門玻璃最大尺寸為2690mm×1446mm。受試的HHPSD樣機為一對非對稱滑動門，包含滑動門電磁鎖和手動解鎖裝置、一扇固定門、三個側(cè)盒、一套傳動裝置和支撐結(jié)構(gòu)。玻璃采用（5+0.76PVB+5）mm的鋼化夾膠玻璃，固定側(cè)盒龍骨為Q235B鋼通，寬高尺寸為120mm×60mm，厚度為4mm；安全門框架為316SS鋼通，寬高尺寸為50mm×40mm，厚度為2mm。樣機大樣如圖4所示。

2.1設(shè)計要求由于屏蔽門系統(tǒng)屬于車站軌旁設(shè)備，其結(jié)構(gòu)受風(fēng)荷載及人群作用下，最大彈性變形以不得侵入列車在運行過程中車體的動態(tài)包絡(luò)線為準，否則會造成屏蔽門與車體之間的碰撞。另外屏蔽門門體與列車之間的間隙也不能過寬，存在乘客滯留間隙也會造成安全隱患?；瑒娱T由于設(shè)計構(gòu)造原因最突出于屏蔽門立面，該項目要求滑動門框架在最不利的工況荷載作用下最大變形位移不超過50mm。樣機各檢測工況如表1所示。

2.2檢測過程檢測采用德國K.S.風(fēng)壓檢測系統(tǒng)，風(fēng)機為西門子風(fēng)機，最高風(fēng)壓可以達到6000Pa，精度為1Pa，計量級別為1級合格。百分表量程為100mm，計量1級合格。采用油壓千斤頂聯(lián)合加載方式，通過250mm×150mm×5mm的剛性分配梁和泡沫板組成的荷載均布裝置，實現(xiàn)了風(fēng)荷載和人群擠壓荷載的同時同步分級加壓。共布置了8個測點，其中在大滑動門中框上布置1、2、3號點，在固定側(cè)盒上布置5、6、8號點，在大滑動門和固定門玻璃上分別布置了4號和7號點，樣機測試現(xiàn)場測點布置圖如圖5所示，檢測結(jié)果如表2所示。由表2結(jié)果可以看到，檢測委托要求的4個工況中，正向風(fēng)荷載和人群擠壓荷載聯(lián)合加載為最不利荷載工況，其位移較其它3個工況更大，最大片滑動門上端點為屏蔽門最不利位置，這也符合立桿懸挑結(jié)構(gòu)的撓度原理。玻璃最大位移位于固定門玻璃形心處。測試結(jié)果括號內(nèi)數(shù)值為卸載后的殘余變形，均在1mm以內(nèi)，所以，可以判斷該試件基本恢復(fù)到初始位置，發(fā)生的變形為彈性變形。在實際的觀測中，發(fā)現(xiàn)滿荷載位移值和零荷載殘余變形值均隨時間的變化而不斷變化，建議加載穩(wěn)定的時間為1min，卸載后穩(wěn)定的時間為5min。

3總結(jié)

采用風(fēng)機系統(tǒng)施加等效活塞風(fēng)荷載，更真實地反映了半高式屏蔽門受荷情況，也更準確地測試出風(fēng)荷載和人群擠壓荷載共同作用的實際位移量。經(jīng)過多年的檢測摸索，該檢測項目已經(jīng)形成了一套完整的檢測程式，具有良好的可行性。隨著我國地鐵屏蔽門建設(shè)高潮的到來，推動和發(fā)展地鐵屏蔽門的檢測方法必將有利于屏蔽門行業(yè)更好、更健康地發(fā)展。

作者：吳永昌劉曉松單位：廣州建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測中心有限公司