城市轨道交通地下车站结构的抗震分析
城市轨道交通地下车站结构的抗震分析
发表时间:2020-04-14T14:24:51.080Z 来源:《基层建设》2020年第1期作者:叶仲瓞[导读] 摘要:近年来我国城市化发展进程不断加快,受城市空间限制因素的影响,城市开始大力发展地下轨道交通设施,一般城市轨道交通结构位于抗震设防区域,对该区域进行抗震设计至关重要。
广州瀚阳工程咨询有限公司广东省广州市 510335摘要:近年来我国城市化发展进程不断加快,受城市空间限制因素的影响,城市开始大力发展地下轨道交通设施,一般城市轨道交通结构位于抗震设防区域,对该区域进行抗震设计至关重要。
基于此,本文以地下车站结构作为研究对象,根据该结构抗震设计流程,对地下车站进行抗震计算和性能验算,保证结构的稳定性。
关键词:城市轨道交通;地下车站;抗震分析引言:与地面结构相比,人们对城市轨道交通地下结构的抗震设计起步较晚,相关抗震设计流程还不够程序。
从地下结构的确定入手,根据地基相关参数选定进行抗震设计,结合城市轨道交通曲线隧道的实际情况完善抗震设计流程,从而使地下空间得到充分利用,在满足居民出行需求的同时,释放交通压力,提升轨道交通运输能力。
1.城市轨道交通地下车站结构的抗震设计流程
对地下车站进行抗震设计时,应确定周围地基条件以及空间分布情况。
了解地层地质条件和相关物理参数,对土地动力特性加以明确,找出基准面。
同时,在抗震设计中还要结合地下车站空间分布情况,了解衬砌、接缝等构造参数,对用于设计的地震动做好二级、三级设防。
选择的地震动应作用于基准面,确定基岩空间与空间土层交界面,通过输入基准面来确定场地覆盖层的大致厚度,经过理论分析与实际认证,明确覆盖层对地震动的强度有着直接影响。
选取位于地下车站结构之下的岩土层,剪切波速不低于500m/s,如果覆盖涂层的厚度低于70m,建议设计地震作用的基准面与地下结构之间的距离应超过地下结构高度的两倍。
如果覆盖涂层厚度超过70m,建议在该处土层位置进行结构抗震设计。
图1为地下结构抗震设计的流程图,经研究发现,当地下车站结构反应比较复杂时,比如隧道线路有小半径曲线,或地质条件沿着地下车站结构的纵向变化越来越大时,建议采取动力时程分析方法。
面对是否需要对地下车站结构进行纵向地震分析的时候,可以根据地基匀质情况,了解隧道纵向刚体运动时是否会出现内力或产生变形,土层土质是否有变化,土层内是否有液化层,如果存在以上问题,这时地层可能会存在相对问题。
面对以上情况,有必要对车站地下结构进行纵向抗震设计[1]。
图1地下结构抗震设计流程图 2.城市轨道交通地下车站结构抗震设计 2.1抗震计算 2.1.1车站反应位移法
从城市轨道交通工程的实际需求出发,对地下车站进行抗震设计,根据客流情况与地质环境,采取反应位移法完成地下结构抗震计算。
车站反应位移法在应用前,应对结构惯性力、周围剪力、土层相对位移力三种作用力展开研究。
当城市轨道交通地下车站结构出现震动时,这三种作用力如果出现,将会加速地下结构质量问题的产生,且地下空间的地质环境受到破坏,地下车站不得不承受更多荷载。
为了避免这一情况发生,应从土层相对位移和剪力两方面特点出发,在结构竖向位置处降低对结构的影响。
由于空间作用力分布不同,地下车站结构在受到作用力影响的同时,地质结构也会产生荷载,加快土体的变化速度,加剧城市轨道地下车站的破坏程度。
因此,采用反应位移法将地下车站结构和城市轨道交通环境土体建立模型,使抗震设计更加科学[2]。
使用反应位移法进行地下车站结构的横向抗震设计。
利用ProShake软件进行图层设计,得知土层最大剪切模量为。
其中指的是质量密度;v指的是地震的剪切波速。
根据剪切模量与阻尼比的变化曲线,得出砂土曲线与黏土曲线,分析在重力作用、地震作用情况下地下结构的重力情况,应用静力有限元分析方法得到地基弹簧刚度。
2.1.2二维平面时程分析法
不同的地下车站结构有着不同的抗震性能,采用二维平面时程分析法,将结构抗震能力提升,并采取不同的抗震防护措施,使土地结构在变化时对地下车站起到保护效果。
根据地震发生时动力时程的变化情况,综合分析所有可能存在的抗震问题,应用二维平面时程分析法,对城市轨道交通地下车站结构展开二维平面分析,在结构边界处对震动的动力能量加以计算,按照结构的弹塑性能实时监测土体变化情况,从而保护结构外部不受地震影响。
采用时程分析法,将Midas/GTS建立模型,结合E3地震作用,对结构作用力进行计算。
结合地下结构地质环境特点,发现当前地质结构中有风化泥岩存在,基岩面距结构距离不超过车站结构高度的3倍,将基岩面作为模型的底面边界。
在抗震设计中应保证地震基准时间大于50年,车站结构不能在50年间出现任何情况的振动破坏问题。
2.2性能验算
探究城市轨道交通地下车站结构中是否有构件出现损伤,有必要对其进行损伤验算。
在重力的作用下利用截面能力的轴力进行计算,使用Ucfyber软件计算截面能力,取盾构衬砌截面,大致面积为1.0×0.35m,1.0m指的是衬砌取纵向长度;O.35m指的是衬砌的宽度。
屈服弯矩和极限弯矩分别是506kN•m和605kN•m。
经计算分析得知,盾构隧道在三条地震波的作用下,弯矩不会超过180kN•m,与屈服弯矩相比,地震波作用下的盾构隧道结构弯矩更小,这时地下车站结构的构件性能为等级Ⅰ。
除了构件损伤验算以外,还应对地下车站结构的整体变形情况进行验算,以直径变形率为重要指标,在地震波作用下,直径变形率不会超过2%。
而性能Ⅱ中规定的直径变形率范围在4-6%之间。
地震波作用下的2%直径变形率小于限制,所以经过整体变形验算,该轨道交通地下车站结构可以满足性能Ⅱ需求。
根据抗震设计的相关标准,地下车站结构发生震动时,土质结构在某种程度上可能会出现位移,每个结构在位移时会存在相对稳定的振动趋势。
按照构件验伤验算与整体变形验算结构,在城市轨道交通地下车站结构抗震设计时,应按照E3地震作用效果,将弹性区间进行有效控制,避免地震时土体对结构造成不良影响。
经分析得知,城市轨道交通地下车站结构在E1与E2地震情况下,可以满足性能Ⅰ提出的要求,在E3地震情况下,地下车站结构抗震设计可以满足性能Ⅱ的需求。
总结
总而言之,结合城市轨道交通施工建设要求,对隧道区间或地下车站结构进行抗震设计时,应围绕土质环境变化情况,明确抗震设计标准,尽可能的满足结构的抗震承载能力。
在施工前期,应充分研究地质环境,以收集到的资料与信息作为参考,降低地质环境对地下车站结构的影响,将车站反应位移法和二维平面时程分析法相结合,提高计算精度。
参考文献
[1]贾本万,刘燕.轨道交通工程地下车站结构抗震设计分析[J].绿色环保建材,2019(08):64-65.
[2]王永文.城市轨道交通地下车站结构防渗漏控制研究[J].居舍,2019 (19):168.。
分析轨道交通工程地下车站结构抗震设计
分析轨道交通工程地下车站结构抗震设计摘要:当前交通拥堵问题已经成为制约我国进一步发展的主要影响因素之一,通过开展轨道交通工程能够有效的解决我国交通拥堵问题,但是在实际的轨道交通工程建设过程中如何提高轨道交通工程抗震能力是其设计的重要环节,本文探究轨道交通工程地下车站结构变形特点,通过抗震计方法的介绍,对轨道交通工程地下车站结构抗震设计提出以下改进的看法和建议。
关键词:轨道交通工程;地下车站;抗震设计引言自我国改革开放以来,我国进入到了发展的黄金时期,我国各行各业发展迅猛,进而随着我国社会生产能力水平的不断提升,我国交通承受的压力越来越大。
特别是对于城市而言,城市居住人口较多,如何能够更有效的利用地下资源,开通轨道交通工程成为城市发展的必然走向。
本文将从轨道交通工程设计中抗震设计入手,从多个方面分析如何提高轨道交通工程地下车站结构设计的设计质量。
1当前我国轨道交通工程地下车站抗震现状随着我国社会生产能力的不断提高,人们对于自身日常出行提出了更高的要求,当前现行的个人驾车出行或公交等方式的出行手段已经不能够满足人们的实际需求。
城市轨道交通的发展成为必然,随着城市轨道交通的不断发展,轨道交通工程地下车站结构发生了较大的变化,传统的跨度小、断面小的轨道交通工程地下车站结构已经逐渐失去其原有的优势,当前大跨度、高断面的结构已经成为轨道交通工程地下车站结构发展的主要走向之一,这也对轨道交通工程地下车站抗震能力提出了更为严格的要求。
当前我国在开展轨道交通工程地下车站抗震结构设计研究的过程中主要的研究方向与研究重点放在了基于标准断面的车站结构设计,在进行大跨度的地下车站研究过程中主要以矩形结构为研究的重点,虽然我国在对大跨度轨道交通工程地下车站抗震设计方面研究的速度较快并且已经取得了一定的成果,但是针对大型复杂的轨道交通工程地下车站结构设计的研究投入还有待提升。
2轨道交通工程地下车站结构在地震状态下变形的主要特点随着我国公路运输与铁路运输压力的逐渐增多、城市居民流动人口数量的不断增长,开展轨道交通工程建设是我国当前各大城市解决交通拥堵问题的主要手段之一,轨道交通工程地下车站的建设地区均处于地下区域,因此当周边环境发生震动时引发其应力变化的主要因素在于地基受力变形,而不同于路面交通主要是由于惯性原因。
轨道交通工程地铁站结构抗震性能分析报告
xx市轨道交通2号线一期工程抗震专项论证xx站xx地铁2号线一期工程xx站抗震设防专项论证报告目录第一章概述 (1)1.1 工程概况 (1)1.2 结构特点及施工方法 (1)1.3 设计依据 (3)1.4 主要设计原则 (4)1.5 主要设计标准 (6)1.6 初步设计评审意见及执行情况 (6)1.7 基坑专项论证专家意见及执行情况 (7)第二章工程地质和水文地质概况 (10)2.1 工程地质 (10)2.2 地层特征 (10)2.3 水文地质 (12)2.4 特殊性岩土及不良地质作用 (14)2.5 地震安全性评价报告结论 (15)第三章抗震设防基本要求 (16)3.1 抗震设防目标 (16)3.2 抗震设计条件 (16)3.3 抗震设计方法 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。
第四章静力作用下结构计算分析 (24)4.1 荷载分类及组合 (24)4.2 计算模型与计算简图 (26)4.3 主体结构计算及结果 (27)第五章抗震计算 (32)5.1 静力法计算 (32)5.2 时程分析法计算 (39)5.3 结构抗震性能分析 (44)第六章抗震构造措施 (48)6.1 主体结构抗震构造措施 (48)6.2 非结构构件抗震措施 (54)第一章概述1.1 工程概况xx站位于现状下堡路与塔浦路交叉口北侧,沿塔浦路向北方向布设,位于规划园二路下方,现状地面起伏较大、南高北低,站址范围内南北地面高差约1.4m~3.2m。
站址西南角为中国铁建海曦小区,东南角为空地,东西两侧及站址北端为东宅社2~4层民房、临街简易房或厂房。
本站为地下双层岛式站台车站,站台宽度为12m,有效站台长118m,主体结构采用双层三跨钢筋混凝土框架结构,设3个出入口、两组风亭,车站有效站台中心里程右DK36+070.447,车站主体结构外包总长213m,标准段宽21m,车站顶板覆土3~4.5m。
地铁车站抗震设计分析
地铁车站抗震设计分析摘要:地铁地下结构是城市重要的公共基础设施,对城市生命和经济具有重大意义,因此对地铁地下结构进行抗震设计是非常必要的。
本文以某标准两层车站为计算模型,采用反应位移法和时程分析法两种方法进行地铁车站结构地震反应计算,并结合相关规范对计算结果进行了分析讨论,为类似工程及地下结构抗震研究具有一定的参考意义。
引言随着城市化的不断发展,为解决交通拥挤及效率问题,我国各大城市地铁建设迅猛发展。
地铁工程是城市重要的社会公共基础设施,其结构复杂且一旦损坏难以修复,会造成重大的经济损失。
而地铁等地下结构在地震中遭受重大震害的情况已有先例,如1985年墨西哥Ms8.1级地震造成的地铁隧道和车站结构破坏、1995年日本阪神Ms7.2级地震引起神户市大开地铁车站的严重破坏[1-3],因此对地下结构进行抗震分析是十分必要的。
众多学者对地铁等地下结构的抗震理论及规范进行了研究。
刘晶波等[4]阐述了地下结构抗震分析的五个关键问题,包括动力分析模型、结构-地基系统动力相互作用问题分析方法、地铁地下结构地震破坏模式和抗震性能评估方法、抗震构造措施,和地铁区间隧道穿越地震断层的设计方案及工程措施。
侯莉娜等[5]将《城市轨道交通结构抗震设计规范》和地上民用建筑抗震设计规范进行了对比分析,指出地铁地下结构可遵循“两水准、两阶段”的设计思路及地下结构抗震设计地震动参数应与其设计基准期一致等。
陈国兴等[6]对地下结构震害、动力离心机和振动台模型试验,以及工程师在地下结构抗震分析中可能用到的有效设计与分析方法等方面涉及的重要问题进行了简要和全面的回顾。
本文结合某标准两层车站的工程实例,阐述地铁地下结构抗震反应分析方法,并对计算结果进行分析,为城市地下结构抗震评估提供一定参考。
1.车站抗震反应分析概况1.1工程概况车站结构型式为地下两层两跨箱型框架结构,明挖法施工,标准段宽为20.1m,基坑开挖深度约为17m。
标准段剖面图如图1所示。
地下车站抗震案例分析
地下车站抗震案例分析摘要:目前是我国轨道交通行业快速发展的时期,地铁建设如火如荼。
地铁作为百年工程,关系国计民生,地铁结构必须满足抗震的要求。
本文以某地下车站为例,采用非线性时程分析法对地下车站抗震有限元计算。
关键词:轨道交通;车站;抗震;非线性时程法1、案例概况本文以某沿海城市地铁1号线某车站为例。
该车站采用明挖法施工,为地下两层12m岛式站台车站,采用地下两层双柱三跨钢筋混凝土框架结构。
本工程抗震设防分类为乙类,抗震等级为三级,按7度抗震设防烈度要求进行抗震计算。
2、抗震分析抗震设计中地震效应的计算方法有反应位移法,地震系数法,弹性时程方法,非线性时程方法等。
根据规范要求,采用反应位移法和时程分析法进行抗震效应计算。
本文仅介绍采用非线性时程分析法对车站进行有限元抗震计算。
由于本站分布均匀、规则且纵向较长,结构分析采用平面应变分析模型。
2.1计算模型建模时取1延米平面框架,柱按抗弯刚度等效原则转化为墙,根据抗弯刚度等效原则计算等效墙厚。
岩土采用平面应变单元、结构采用梁单元进行有限元建模。
岩土采用摩尔-库伦理想弹塑性模型,结构采用线弹性模型。
岩土单元的尺寸约为1m×1m,以满足动力分析的要求。
计算模型底面采用固定边界,侧面采用粘性人工边界。
模型底面取至<17-2>号散体状强风化花岗岩层面,顶面取地表面,侧面边界到结构的距离取结构水平宽度的3倍。
计算模型2.2计算地震波本文选择3组地震波进行计算:结语:非线性时程分析法进行抗震分析,能够计算地下结构的抗震能力,指导结构设计和施工。
实际施工时,需要采取必要的抗震构造措施,在薄弱部位进行加强,完善结构受力转换体系,保证结构承载力和安全性,采取必要的辅助施工措施,同时优化施工步序和现场组织。
参考文献:[1]赵真.抗震概念设计刍论[J]. 国际地震动态, 2015(5):47-48.。
城市轨道交通地下空间结构抗震分析
城市轨道交通地下空间结构抗震分析摘要:随着国内城市轨道交通的快速建设,越来越多的大型地下结构随之出现,诸如双线或三线换乘车站、与之相连的地下空间的一体化开发等。
鉴于我国是个地震多发的国家,大型地下结构多数位于高烈度区域,其抗震问题日益受到高度重视。
在城市轨道交通工程的设计中,地下结构的抗震性能验算是必不可少的一项工作。
本文结合工程实例对城市轨道交通地下空间结构抗震分析。
关键词:城市轨道交通;地下空间;结构;抗震1工程概况1.1结构概况某城市轨道交通大型地下空间结构工程主要包括地铁1号线车站、2号线车站、街道下穿隧道以及环岛内的地下空间结构,单层建筑面积为4.8万m2。
整个结构为地下三层结构,其中地下三层作为2号线车站站台层和地下停车场,地下二层作为1号线站台层、街道下穿隧道以及地下停车场,地下一层结构作为1号线站厅层和地下商业开发。
1号线和2号线在平面上呈“T”型换乘。
地下一层顶板上有4处开口设置下沉广场。
车站的覆土平均厚度为3m。
地下空间结构形式采用箱型框架结构,大量的纵横梁和中柱构成庞大的结构体系,基础型式采用桩筏基础。
顶梁的尺寸主要为1300mm×1700mm,底梁的尺寸主要为2200mm×2200mm,中梁的尺寸主要为900mm×900mm,中柱的主要尺寸为Φ1000和Φ1200mm,桩的直径为Φ2000mm,桩长30m。
地下空间顶板厚度为700mm,中楼板厚度为400mm,底板厚度主要为1100mm。
1.2工程地质地下空间结构工程场地地层主要由人工堆积杂填土(Q4ml)、粉质粘土(Q2al+pl)、全风化泥岩(K)和强风化泥岩(K)组成,如图1所示。
结构底板主要位于强风化泥岩中。
图1 地质剖面图1.3场地地震动参数地下空间结构工程场地土类型为中软土,场地类别Ⅱ类,抗震设防烈度为Ⅶ度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组第一组,反应谱特征周期为0.35s。
城市轨道交通地下结构抗震分析与设计
城市轨道交通地下结构抗震分析与设计摘要:轨道交通在城市建设中已成为重要的交通设施,因此有必要进行抗震设计,使轨道交通工程具有更为合理的抗震害能力,更好地保证城市轨道交通结构的地震安全性,减少地震造成的破坏。
本文对城市地下轨道交通工程的结构抗震设计进行了全面的分析和研究,希望能对同行工作者提供一些有价值的参考。
关键词:轨道交通工程;轨道交通工程结构;抗震;设计引言随着城市化的发展,城市交通条件和环境条件日益恶化。
交通拥堵和低效已成为各大城市的通病。
人们逐渐认识到,以地下铁道为骨干的大运量快速公交系统是解决这一问题的重要途径。
实践证明,地铁具有快速、高效、清洁的特点,在世界发达地区如东京、莫斯科、伦敦等大城市的客运中发挥着不可替代的作用。
近年来,中国的地铁建设也得到了快速的发展。
地铁工程是生命线工程的重要组成部分,其地震问题已成为城市工程抗震防灾减灾研究的重要组成部分。
在美国、日本等国家,对地铁等地下结构的抗震设计理论进行了研究,提出了一些实用的抗震设计方法。
然而,我们对这一领域的研究却相对滞后。
到目前为止,还没有独立的抗震设计规范。
GB50157—92《地下铁道设计规范》和GB50157—2003《地铁设计规范》对地铁的抗震设计都只给出了极为笼统的规定,其原因主要是研究工作开展不够,对地下结构抗震设计方法缺乏系统研究。
长期以来,地铁结构的抗震设计基本是参照GBJ111—87《铁路工程抗震设计规范》中有关隧道部分的条文和GB50011—2001《建筑抗震设计规范》,采用地震系数法进行的。
地震系数法用于地下结构抗震计算时具有明显的缺陷,比如按照地震系数法,作用在地下结构的水平惯性力随埋深的增加而增加,这与实际情况明显不符。
出现这一局面的原因与人们对地下结构震害的认识不无关系,在地层可能发生较大变形和位移的部位,地铁等地下结构可能会出现严重的震害,因此对其抗震问题应给予高度重视。
一、关于地下结构抗震研究和地下结构较为常用的地震分析方法 1.关于原型观测的方法分析这种方法主要是研究地下结构的地震反应规律和破坏机理,主要包括地震观测和损伤调查。
地下车站结构抗震分析方法概述
地下车站结构抗震分析方法概述发表时间:2016-01-14T09:39:32.420Z 来源:《基层建设》2015年14期供稿作者:杨润峰[导读] 中铁第五勘察设计院集团有限公司山东省青岛市随着我国城市化的大规模的发展,人口聚集,人们也越来越认识到减轻城市交通压力只有通过建设地下交通设施才能解决城市交通问题。
杨润峰中铁第五勘察设计院集团有限公司山东省青岛市 266000摘要:随着城市建设发展,城市人口越来越多,给城市地上交通带来压力,地铁等地下车站成为缓解交通问题的重要形式。
地下车站结构的地震反应特性明显区别于地上结构,地上结构是以惯性力为主的地震反应,而地下结构的地震反应是以相对位移及变形为主。
本文对地下车站结构抗震分析方法做出说明,并对相对位移的反应位移法进行了详细的阐述,重点介绍了此方法的计算过程和所需参数,从而得到一些有益的结论。
关键词:地下车站;抗震分析;分析方法;反应位移法引言随着我国城市化的大规模的发展,人口聚集,人们也越来越认识到减轻城市交通压力只有通过建设地下交通设施才能解决城市交通问题。
地铁以其独有的快捷和便利优势,在大多数经济发达城市的交通中发挥着不可替代的作用。
地下车站结构的抗震分析和设计及其安全性评价日益受到密切关注。
近年来,我国的地下车站建设发展迅速,地下结构的设计规范也日趋完善,但对地下车站结构抗震方面的研究相对欠缺。
所以,研究地下结构的抗震问题具有重大意义。
一、地下车站结构抗震分析的意义随着我国国民经济的快速发展,城市化进程不断加快,城市轨道交通的建设对于缓解城市交通压力的作用日益明显。
目前,我国城市轨道交通工程运营总里程约为1 800 km,运营车约为1200座,与地铁结缘的城市已达36个,一些二三线城市也积极准备进行城市道交通建设我国是一个地震灾害频发的国家,许多城市都位于地震带上,而地铁工程又是城市的生命线工程,一旦破坏,生命财产和经济损失巨大。
二、地下车站结构抗震的分析方法目前对地铁地下车站结构的地震反应研究还处于初级阶段,主要的计算方法有地震系数法、弹性或弹塑性时程计算法、反应位移法等计算法。
轨道交通工程地下车站结构抗震设计
轨道交通工程地下车站结构抗震设计摘要:随着我国城市化进程的不断加快,人们生活质量和周边环境也发生了翻天覆地变化。
随着城市人口数量的增长,城市腰痛压力越来越大,轨道交通工程地下车站的出现有助于环节交通压力。
但轨道交通不仅要满足运输功能,还要有一定安全性和抗震能力。
本文以A市B地下车站为例,展开地下车站抗震设计分析,分析结果可作为后续地下车站抗震设计相关参考。
关键词:轨道交通工程;地下车站;结构;抗震设计引言现代化城市建设过程中,城市轨道交通不仅要具备良好的运输能力,还要在设计方面充分考虑其抗震性能和安全性。
地下车站结构施工要严格按照国家规定相关抗震设计标准进行设计,如此不仅能提升地下车站抗震性能,还能为日后城市的健康、可持续发展奠定良好基础。
一、抗震设防目标(一)抗震设防类别、烈度与等级根据《城市轨道交通结构抗震设计规范》的相关要求,城市轨道交通结构应划分为:标准设防类;重点设防类;特殊设防类,三个抗震设防类别。
标准设防类:抗震措施应按本地区抗震设防烈度确定;地震作用应按现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB 18306规定的本地区抗震设防要求确定;重点设防类:抗震措施应按本地区抗震设防烈度提高一度的要求确定;地震作用应按现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB18306规定的本地区抗震设防要求确定;对进行过工程场地地震安全性评价的。
应采用经国务院地震工作主管部门批准的建设工程的抗震设防要求确定,但不应低于本地区抗震设防要求确定的地震作用;特殊设防类:抗震措施应按本地区抗震设防烈度提高一度的要求确定;地震作用应按国务院地震工作主管部门批准的建设工程的抗震设防要求且高于本地区抗震设防要求确定[1]。
抗震设防地震动峰值加速度与抗震设防地震动分档和抗震设防烈度之间对应关系如表1所示。
表1:抗震设防地震动峰值加速度与抗震设防地震动分档和抗震设防烈度之间对应关系(二)论证对象的判定根据住房和城乡建设部印发的《市政公用设施抗震设防专项论证技术要点(地下工程篇)》的相关规定,轨道交通地下车站建筑面积超过10000㎡的可以判定该地下车站工程可以作为单体工程进行抗震专项论证分析。
轨道交通地下车站结构抗震性能化设计分析
轨道交通地下车站结构抗震性能化设计分析摘要:近年来,我国的城市化进程有了很大进展,轨道交通工程建设也越来越多。
地下铁路是大城市发展的必需,其作为城市交通的骨干,能够很好的缓解交通压力,提高交通效率。
我国地震灾害发生频繁,地下铁路结构抵抗地震破坏作用的能力非常重要,直接关系着城市交通秩序和人民生命财产安全。
我国目前地铁建设发展比较迅速,关于地下结构的设计规范逐渐完善,但是对于地下结构抗震方面相关的研究还相对较少。
因而对地铁地下结构的抗震设计与分析十分有必要。
关键词:地铁;地下车站;抗震设计;反应位移法引言城市轨道交通车站在地面以上的称之为高架车站,车站具有一般地面建筑的特征和交通建筑的形态。
其作为城市主要的交通网,承担着城市交通的主要功能,其结构自身荷载大,安全等级高,结构抗震要求严格。
1抗震设防标准(1)对轨道工程中的地下车站结构和相关的地面附属结构比如是交通控制中心建筑,整体设计要大于等于100年;(2)地下车站中支护结构为永久性构建,保证刚度的条件下,要保证有100年的使用年限。
2抗震性能分析方法概述实际工程中,主要通过数值模拟对地下结构的抗震性能进行理论分析。
常用的数值模拟方法可分为以反应位移法、反应加速度法为代表的拟静力法,和以反应谱方法、时程分析法为代表的动力分析法两类。
反应位移法根据一维土层地震反应分析得到土层相对位移,由土层变形计算得到内力,并以地基弹簧的形式施加静荷载于结构上,从而获得结构的响应。
反应加速法通过一维土层地震反应分析获得的动力响应,计算得到不同深度处水平有效惯性加速度,并将其按体积力的方式作用与结构上,最终得到结构的响应。
拟静力法缺陷在于静力计算所得内力一般较实际动力值偏大,且对地震波的等效处理往往难以符合其不规则动态传播的实际情况。
反应谱方法相对于拟静力法增加反映了地震的频谱特性,但仍然无法考虑地震力持续作用的影响,其本质上属于一种修正的拟静力分析方法。
动力时程分析法可以全面地表达地震动强度、频谱特性和持续时间三大要素,分析具有过程性,更加符合实际情况,其缺陷在于计算时有较多的物理参数难以准确设定,且计算成本较大。
地铁地下结构抗震分析及设计中的几个关键问题
地铁地下结构抗震分析及设计中的几个关键问题摘要:近年来,随着我国经济的高速发展,城市现代化进程的日益加快,人口逐渐向城市中心高度集中,为缓解交通压力,开发地下空间建立地下交通枢纽尤为重要。
与此同时,地下空间的开发必然考虑抗震的安全性要求。
大型地铁地下结构空间有限,人员高度集中,一旦地震灾难的发生必将导致生命财产的重大损失,同时也将破坏地下结构从而影响地表结构与地表建筑。
所以针对地铁地下机构的抗震分析以及优化设计地跌地下结构,合理解决设计中的关键问题极其重要。
根据我国的现状研究,发现在于地铁地下结构抗震方面的研究仍然不够完善。
本文将基于目前我国的地铁地下结构的抗震分析和设计方法的基础上,针对地铁地下机构的抗震分析和设计方法中的几个关键性问题进行重点研究与阐述。
关键字:抗震分析;地下结构;地铁设计一、重要性分析地铁工程作为一个城市交通的重要工程,也是一个城市的生命线工程,引发越来越多的人高度关注。
我国的地铁建设还在发展和探索阶段,据研究资料显示,日本和美国等,对地铁地下结构的抗震分析都做过大量的研究分析,但是中国在这领域的研究则就没有国外投入的精力多,也就相对滞后。
我国应该在这方面进行完善,对地铁地下结构的抗震问题给予更多的重视。
在1995年的日本阪神大地震中,日本神户市的地铁区间以及部分地铁车站遭遇了严重的破坏,地下结构部分出现相当大的变形,对地上交通也造成了巨大的损失。
所以,地铁的地下结构抗震问题应该要因其交通部门的高度重视,很多人都认为地震作用下,地下结构遭受的破坏程度要远远低于地上结构,但是日本的事实摆在眼前,所以我国的相关部门应该以日本的这次地震为前车之鉴,高度重视起我国的地震地下结构抗震设计,做到防范于未然,将地震给地铁的地下结构所带来的破坏程度降到最低,也最大程度上保证城市居民的出行安全。
二、地下结构的抗震研究考虑到地层的约束,相比地上结构而言,地下结构被认为具有良好的抗震性能。
但是,通过对近些年来国内外地下结构地震灾害现象的调查研究,在地震作用下,地下结构的破坏现象也相当普遍,对地下结构抗震性能的研究也在实际的设计工作中不断推进。
