地铁车站结构抗震分析

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地铁车站结构地震作用实用计算方法

地铁车站结构地震作用实用计算方法

地铁车站结构地震作用实用计算方法一、等效静力法参照铁路隧道结构地震作用分析方法,地铁车站可采用等效静力法进行地震作用分析。

其地震作用工况荷载图示如图1所示。

图1 等效静力法荷载图示1、惯性力:F1=ηm1A g/H (1-1)F2=ηm2A g/B(1-2)P i=ηm i A g(1-3) 式中,η——水平地震作用修正系数,岩石地基取值0.20,非岩石地基取值0.25;F1——侧墙自重惯性力;F2——顶板覆土自重(包括地面超载)惯性力;P i——作用于各层板处惯性力;m i、m2、m3——分别为侧墙、上覆土(等效)质量;m i——各层板(含本层梁及上、下各半层柱)自重(包括活载);A g——地震动峰值加速度;H、B——结构高度、宽度。

2、地震主动土压力增量:(2-1)(2-2)(2-4)式中,————主动土压力系数;——地震主动土压力系数;——计算点以上土的加权平均天然重度;——修正后土的重度;——计算点至地面高度;——土的内摩擦角;————地震角,按表1-1取值。

地震角表1-1二、反应位移法天然地层在发生地震时,其振动特性、位移、应变等会随不同位置和深度而有所不同,从而会在对处于其中的地下结构产生影响。

一般来说,这种不同部位的位移差会以强制位移的形式作用在结构上,从而使得地下结构产生应力和位移。

反应位移法就是根据以上原理建立起来的一种计算方法,它是以地下结构所在位置的地层位移作为地震对结构作用的输入。

利用反应位移法进行地下结构地震作用计算时,一般也考虑两种作用:惯性力和地层水平变形。

反应位移法荷载图示如图2所示。

图2 反应位移法荷载图示其中,惯性力可采用与等效静力法相同的计算方法。

地层变形可采用水平成层土场地地震反应分析程序shake91等进行分析得到。

估算时,也可参考美国BART抗震设计细则,取。

其中,为横波在地层中的传播速度,可按表2-1取值。

横波在土层中的传播速度表2-1土的种类传播速度(m/s)紧密的粒状土 300粉砂 150普通粘土 60软粘土 30参考书目:1、《地铁设计规范》GB50157-20032、《铁路工程抗震设计规范》GB50111-20063、《铁路隧道设计规范》TB10003-20054、《铁路工程设计技术手册隧道》,中国铁道出版社,19955、《地下结构》,郑永来、杨林德、李文艺、周健编著,同济大学出版社。

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

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

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。

某典型地铁车站结构抗震分析

某典型地铁车站结构抗震分析

某典型地铁车站结构抗震分析摘要:文中针对某两层两跨的典型地铁车站结构,建立起三维计算模型,其中考虑了土体的非线性和结构的弹塑性变形,分析了其在不同幅值的人工地震波作用下的地震响应规律,指出了结构抗震的薄弱部位,并从结构柱端弯矩和结构变形两方面评价了结构的抗震性能。

计算分析表明该结构具有较好的抗震性能,结构整体满足抗震要求。

论文研究成果可供相关类似工程的设计提供参考。

关键词:地铁车站结构;地震响应;抗震性能;框架结构一、引言随着城市地铁建设的飞速发展,城市地铁已成为城市整体抗震防灾的重要组成部分,另外,地下结构一旦在地震中发生破坏,其修复成本也及其高昂,其抗震性必须引起足够的重视。

因此,地下结构的抗震分析是目前抗震分析领域的热点[1-3]。

二、计算模型该结构模型如图1 所示,为两层两跨的框架结构,水平纵向长192m(纵向柱距8m),水平横向宽24m,高12m。

基于已有研究成果[4],计算范围选取如下:水平横向宽度:取结构横向宽度的 5 倍;水平纵向长度:由于本文仅考虑水平传播的SH 波,因此,模型可按平面问题考虑,纵向长度取单位宽度即可;竖向深度:根据该处的地质钻孔资料,在零下50m 左右即到达了基岩面,因此,竖向深度取50m。

则计算模型如图2 所示。

静力计算时,模型四个侧面均取固定边界,底部取为竖向固定、水平自由的边界,表面为自由变形边界。

动力计算时在模型的四个侧面上均采用自由场边界条件[5],底部取为竖向固定、水平自由的边界,顶面为自由变形边界。

动力计算时,在地下50m 基岩处输入未来50 年超越概率为10%和2%的地震动加速度进行中震和大震计算其幅值分别为52gal 和96gal。

中震的加速度时程及频谱特征曲线如图 3 所示。

其中采用等价线性化方法考虑土体的非线性特性,计算参数见表1 所示。

车站结构的混凝土材料选用MC 模型,参数按C30 混凝土选取。

三、计算结果1.柱端弯矩图4 和图5 分别为中震和大震时柱端弯矩时程曲线,由图可见,柱端弯矩最大值分别为844KN*m 和1934KN*m,与静力时的柱端弯矩值(155KN*m)相比,增量非常大。

地铁车站结构抗震分析

地铁车站结构抗震分析
第3 9卷 第 7期

4 6・
2 0 1 3年 3 月
山 西 建 筑
S HA NXI ARC HI TE C T UR E
V 0 1 . 3 9 N o . 7 Ma r . 2 Ol 3
文章编号 : 1 0 0 9 - 6 8 2 5 ( 2 0 1 3 ) 0 7 - 0 0 4 6 - 0 3
3 ) 计算出每一土层的层中点处的等效剪应变值 r : 。 4 ) 计算出对应的等效剪切模量 : 及 。
5 ) 检查 和 与 和 之 间的相对误差值是否小于给定
小值 8 。
6 ) 如果检查结果满足精度要求 , 则进 行第 7 ) 步骤的计算 , 如 果不满 足精度要求 , 则令 - b k= , - k: , 并返 回第 3 )~第 5 ) 计
圈1 吕厝站主体结构板模型
算步骤 , 直到满足第 5 ) 步精度要求为止 。 7 ) 计算并输 出各要求 的量 , 如指定层层顶 面处 的反应加速度
时程、 速度时程 、 反应谱等 , 并结束计算 。
2 工 程地质 条件
中根据土层性质对土层进行适当归并 。
表1 吕厝站场地模型资料参数
圳等城市 已经建成相 当里程的地铁 。伴随着地 铁的发展 , 地铁抗 理方法可以计算 出场地介质 的动力反应值。 震 的问题也随之显现 。
等效线性化 土层地震反应分析计算 步骤 总结 如下 : 1 ) 划分 土层 , 假定各输 入土层 中点的等效剪应 变值 r 柚, 根据

长期 以来 , 人 们 认 为 地 下结 构 物 有 较强 的抗 震 性 能 , 然 而 1 9 9 5年 日本阪神地震中 , 以地铁车 道 , 地 下隧 道为代表 的大输 入土层进行 细分 , 每 一层

地铁车站抗震设计分析

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

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.。

某典型地铁车站结构抗震分析

某典型地铁车站结构抗震分析



引 言
率为 1 O %和 2 % 的地 震 动 加速 度 进 行 中震 和 大 震 计 算 其 幅值 分别为 5 2 g a l 和 9 6 g a l 。 中震 的加 速 度 时程 及 频 谱特 征 曲线
随着城市地铁建设 的飞速 发展 ,城市地铁 已成为城市整
体 抗 震 防灾 的重 要 组 成 部 分 ,另 外 ,地 下 结 构 一 旦 在 地 震 中
图4 中震 时 柱 端 弯 矩 时 程 曲线
2 000
l 5 00
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时 翅
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5eo
图7 中震 时 柱 端 柱 端 横 向相 对 位 移 时程 曲线
1 2 1
图 4和 图 5分 别 为 中震 和 大 震 时柱 端 弯 矩 时 程 曲线 , 由 图 可 见 ,柱 端弯 矩 最 大 值 分 别 为 8 4 4 K N m和 1 9 3 4 K N m,
与 静 力 时 的柱 端 弯 矩 值 ( 1 5 5 K N m )相 比 ,增 量 非 常 大 。由 此 可 见 ,柱 子 为 轴 向受 力 构 件 ,静 力 时 柱 端 弯 矩 较 小 ,而在 地 震 作 用下 ,柱 子 两 端 相 对 位 移 增 加 导 致 柱 端 弯 矩 有 较 大 的
矩 和 结构 变 形 两 方 面评 价 了 结构 的抗 震 性 能 。计 算 分 析 表 明该 结 构 具 有 较 好 的 抗 震 性 能 ,结 构整 体 满 足 抗 震 要 求 。 论 文 研 究 成果 可供 相 关 类似 工 程 的设 计 提 供 参 考 。 关 键 词 : 地铁 车 站 结构 ;地 震 响应 ;抗 震 性 能 ;框 架 结 构 中图分类号:T U 5 2 8 文 献 标 识 码 :A 文章编号:1 0 0 6 — 7 9 7 3( 2 0 1 3 )0 1 — 0 1 2 0 — 0 3
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地铁车站结构抗震分析
发表时间:2018-09-05T16:48:02.707Z 来源:《防护工程》2018年第9期作者:吴磊
[导读] 目前地铁抗震设计主要参考《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB 50909-2014)进行抗震计算。

本文将以浙江金华地铁工程的某个地下车站为例,采用“I反应位移法”分析地震作用的工况,并提出一些抗震方面的意见和建议。

吴磊
中交铁道(武汉)建设科技有限公司湖北武汉 430056
摘要:随着城市化的进程,各个城市的规模日益扩大,进几年来各个城市对城市轨道交通建设的投入也不断加大。

过去人们普遍认为,地下建筑结构具有良好的抗震性能。

然而近年来世界各地已发生的地震灾害中,发现很多地下结构也遭受了不同程度的破坏,甚至部分出现了很严重的破坏。

目前地铁抗震设计主要参考《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB 50909-2014)进行抗震计算。

本文将以浙江金华地铁工程的某个地下车站为例,采用“I反应位移法”分析地震作用的工况,并提出一些抗震方面的意见和建议。

关键词:城市轨道交通;抗震性能;反应位移法;地震作用工况
1 车站抗震设计概况
1.1工程概况
地铁车站为金华-义乌-东阳市域轨道交通工程一个站。

车站为地下一层侧式车站,主体结构为地下一层单柱双跨钢筋混凝土框架结构,标准段宽度为17.6m,顶板覆土厚度2.8-3.2m,底板埋深12.1m,车站总长291.1m。

车站结构采用明挖法施工。

图一:车站标准横断面
1.2抗震设防目标
依据住房和城乡建设部下发的《市政公用设施抗震设防专项论证技术要点(地下工程篇)》及《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB50909-2014),并考虑到轨道交通地下车站的重要性和震后修复难度,抗震设防目标如下:
(1)结构在遭受相当于本工程抗震设防烈度的地震影响时,即475年一遇地震动作用下,不破坏或轻微破坏,应能够保持其正常使用功能,结构处于弹性工作阶段,不应因结构的变形导致轨道的过大变形而影响行车安全;
(2)结构在遭受高于本工程抗震设防烈度的罕遇地震(高于设防烈度1度)影响时,即2450年一遇地震动作用下可能破坏,经修补,短期内应能恢复其正常功能,结构局部进入弹塑性工作阶段。

475年一遇地震作用,对应50年超越概率10%地震作用,即《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB50909-2014)中E2地震作用。

2450年一遇地震作用,对应50年超越概率2%地震作用,即《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB50909-2014)中E3地震作用。

1.3抗震设计条件
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010,2016年修订版)和《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB50909-2014)规定,场地所在区域设计地震分组为第一组,基本抗震设防地震动峰值加速度为0.05g,抗震设防烈度为6度,反应谱特征周期为0.35s。

根据区域地质资料结合周边工程经验,场地范围内覆盖层厚度范围介于3~50m,建筑场地类别主要划分为Ⅱ类,局部Ⅰ1类。

场地地貌以一级阶地区为主,局部为河漫滩及高阶地,地貌类型较简单,场地土类型以中硬土为主,部分地段为中软土,基底基岩岩性为中风化粉砂岩,性质较好,按《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB 500909-2014)确定本场地属建筑抗震一般地段。

抗震设计中地震效应的计算方法静力法、反应加速度法、弹性时程方法、非线性时程方法等。

依据2014年底最新颁布的《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB50909-2014),表3.2.4规定:对于重点设防类的地下结构,E2地震作用下抗震性能要求不低于I,E3地震作用下抗震性能要求不低于II;表3.3.1规定:对于区间隧道及地下车站结构,性能要求I时可采用反应位移法计算,性能要求II时可采用非线性时程分析方法计算。

本报告研究对象E2地震作用下采用反应位移法计算。

1.4反应位移法
反应位移法认为地下结构在地震作用下的反应主要取决于周边图层的变形差,计算时通过将地震时产生的变形通过地基弹簧来采用静荷载来模拟。

反应位移法进行地震计算时,需考虑土层相对位移、结构惯性力和结构周边剪力这三种地震作用,计算模型如下:
图二:反应位移法计算模型
结构上的土层位移通过弹簧单元施加,通过计算出结构在深度方向产生的土层相对位移,然后转换为等效荷载直接作用在结构上。

该方法能够真实反映结构的受力特点,在设计中也得到广泛的应用。

2车站抗震设计
2.1 荷载计算
(1)顶板荷载计算:
恒载标准值:顶板覆土按3.31m考虑,荷载20x3.31=66.2kPa;活载标准值:地面超载荷载,按20kPa;
(2)底板荷载计算:
恒载标准值:水浮力水位至地面以下0.5m,荷载10x(11.76-0.5)=112.6kPa (3)侧墙荷载计算(采用水土分算):
恒载标准值:
梯形荷载的上底:水(3.31-0.5)x10=28.1kPa
梯形荷载的上底:土20×0.5×0.5+(3.31-0.5)×10×0.5=20.0kPa=19.1kPa 梯形荷载的下底:水(11.76-0.5)×10=112.6 kPa
梯形荷载的下底:土20×0.5×0.5+(11.76-0.5)×10×0.5=61.3kPa 活荷载标准值:
地面超载产生侧压力:按10kPa;
(4)地震荷载计算:参照《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB 50909-2014)中6.6中关于横向地震反应计算的反应位移法计算地震作用,其中土层位移采用规范附录E中的简单方法确定。

E2地震工况:明清宫站超越概率为50年10%的地表峰值加速度依据《城市轨道交通结构抗震设计规范》GB50909-2014为0.05g,地震动峰值位移为umax=0.03×1=0.03m。

场地覆盖层厚度小于70米,设计地震作用基准面到结构的距离不宜小于结构有效高度的2倍,取H=70m。

2.2 荷载组合
表2.2-1 荷载组合分类表
注:1、括号数字内为当荷载对结构有利时的分项系数。

1)承载力极限状态的荷载效应组合
(1)荷载效应的基本组合(永久荷载效应控制的组合)
组合公式:
(2)荷载效应的偶然组合(地震作用效应组合)
组合公式:
2)正常使用极限状态的荷载效应组合
荷载效应的标准组合,组合公式:
2.3 计算结果
模型采用sap2000计算:基本组合下弯矩如图下三;地震组合下弯矩如图下四;
通过计算分析发现,地震作用下工况不起控制作用,地震工况组合仅进行强度包络计算。

构件的配筋是通过裂缝控制。

同时发现,地震中惯性力对结构的内力影响不大,地震产生的剪应力对结构的影响还比较大,虽然地震力不起控制作用,但抗震设计时仍必须满足抗震设计的构造要求。

从整个结构分析来看顶板中部变形和受力均较大,侧墙和顶板底板交接出应力高度集中,在发生地震时候容易在顶板各角部最容易发生破坏,因此在设计的时候必须采取相应构造措施加强。

3车站结构的破坏形式和应对措施
地下结构和地上结构的抗震分析存在着差异,主要表现在地下结构的动力变形收到周围地层的约束,一般自振特性不明显,同时地下结构对周围地基的影响也很小。

如果把地下结构设计成为一个抵抗周围土层介质的地震运动和变形,显然是不现实的,必须在满足强度和稳定的情况下,尽量使地下结构具有强大的吸收地震荷载的能力即吸收地震产生的土体变形,而不是单单通过提高结构的刚度和强度来抵抗地震荷载的影响。

(1)通过对以往地震灾害对地下车站的分析发现,地铁车站中中柱的安全系数相对较低,应当在设计的时候适当加强。

如果不考虑地震情况下,中柱一般承受竖向荷载较小,截面通常不大且截面箍筋也相对较小。

然而在地震情况下此时柱子便成了薄弱部位,容易发生剪切破坏,几次地震灾害中也能证实这一点。

因此我们可以适当加大柱子的截面,提高配箍率,控制柱子的轴压比来提高柱的延性。

(2)在顶板和侧墙、底板和侧墙交接处、中柱和顶板交接处容易发生应力集中,并且在地震荷载反复交替作用下容易产生较大裂缝,通常在此部位要采取加腋措施来提高该构件的延性。

4结论及建议
通过反应位移法计算地震工况不起控制作用,但必须根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)、《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB 50909-2014)、《地铁设计规范》(GB50157-2013)规定采取相应构造措施,抗震构造措施一般不低于二级。

结合不同的地质情况,对结构出薄弱环节及容易产生严重后果的部位予以适当加强,以此达到抗震设防目标。

目前地下结构抗震的计算方法也很多种,也存在着很多不足和争议的地方。

因此在抗震设计时应结合地质情况,采取不同的计算方法,对于局部部位应当作补充计算。

同时应该从概念上进行设计,使结构具有一定的延性和吸能储能的能力。

参考文献:
[1]GB50909-2014城市轨道交通结构抗震设计规范
[2]周军,刘昕铭. 地铁车站抗震设计分析[期刊论文]-四川建筑 2014.02
[3]刘根,杨运科,杨举明. 地下结构抗震设计方法研究及评价[期刊论文]-四川建筑2008.28(5)
[4]朱尔玉地下车站抗震分析 Seismic analysis of subway station[学位论文]2010。

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