Bentley 应用程序优化设计伦敦地标建筑
2020-08-03 来源：
本文摘要：于1911年左右建成的海军拱门（AdmiraltyArch）是伦敦最具标志性的建筑之一，坐落于摩尔大街的尽头，摩尔大街可从白金汉宫直通特拉法加广场。拱门为地上六层、地下两层的建筑，其中三个拱门
于1911年左右建成的海军拱门（AdmiraltyArch）是伦敦最具标志性的建筑之一，坐落于摩尔大街的尽头，摩尔大街可从白金汉宫直通特拉法加广场。拱门为地上六层、地下两层的建筑，其中三个拱门可供过往车辆和行人通行。WSP是世界领先的专业工程顾问公司之一，受委托将拱门改造成一家全新的华尔道夫酒店，该项目计划于2022年完工。
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WSP负责这一极具挑战性项目的结构工程工作。在地下，将在拱门的两侧、现有道路的正下方新增两层。此项目目标为：克服复杂的工程和岩土工程要求，提供临时和永久的结构解决方案，并通过简化的设计和项目交付流程提高效率。
特拉法加广场的地下部分深12米，包含两个主楼层，其中B1层是水疗和泳池设施，B2层是舞厅。这些地下楼层位于两条伦敦地下隧道的正上方，需要一个箱体系统保障房间隔音。另一项挑战是，在确保交通畅通的前提下，在伦敦最著名的其中一条道路下面建造新的地下室。由于每次只能关闭三条车道中的一条，现场必须分三个阶段施工，关闭一个车道，并根据交通需求调整运维。
复杂的地下空间结构给团队带来了巨大的挑战，例如如何处理好与施工现场下方土壤以及两条地下隧道的关系。如果规划不恰当，可能会破坏隧道的完整性，而隧道上移可能会使隧道变形并永久性地破坏隧道。在标准的建筑施工中，地基可以支撑建筑物。然而，在这种情况下，地下室上方没有上部结构，为了控制粘土卸载膨胀引起地面隆起，需要在隧道的两侧设置抗拔桩。让桩的拉力控制地下室基础上浮，从而保证隧道不发生上浮。
借助Bentley的结构分析和岩土工程软件，项目团队采用自上而下逆作法，解决了工程、建模和协调方面的挑战。最终，项目团队减少了约25％的总结构设计时间，并能够及时向现场提供施工文档。
WSP使用PLAXIS制定了详细的地面运动评估(GMA)方案，以充分了解土壤与结构的交互作用，并有效提供所需的抗拔桩和平衡荷载。团队人员还使用RAM准备分析和设计模型，以通过改变不同桩的弹性刚度来匹配GMA的结果。RAM支持设计团队内部的有效协作，生成了易于理解和交流的信息。
项目团队使用PLAXIS来预测横截面水平的运动和力，并根据此分析确定直径、衬砌力和应力的最大变化值。团队还使用PLAXIS2D进行二维有限元分析(FEA)，使用PLAXIS3D进行了三维有限元分析以研究隧道链路的纵向影响。
WSP使用RAM为该项目的所有地下室板筏基础确定了最有效的解决方案。团队通过对不同厚度的板进行迭代分析，找到同时满足板厚度、钢筋用量以及自重的平衡值，进而得以最有效抵抗隆起的地下室。Bentley开放式建模和模拟应用程序还帮助整个设计团队有效协作，并帮助生成易于理解和交流的信息，这是获得相应的法定批准的关键。
WSP的助理结构工程师DiegoPadillaPhilipps表示：“RAM提供了一个成功分析、设计和交付的平台，这超出了我们的预期。我们愿意在混凝土建筑中使用RAM软件，其灵活性能够帮助我们清晰、有效地协调设计过程，沟通设计意图。”
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