竖向地震动对大跨度高断面Y形柱地铁车站地震响应分析研究_陶连金
强震作用下软土地区中庭式地铁车站的响应分析
强震作用下软土地区中庭式地铁车站的响应分析强震作用下软土地区中庭式地铁车站的响应分析欧飞奇1,* 禹海涛2,3 袁勇4(1.同济大学地下建筑与工程系,上海 200092; 2.同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海200092;3.上海交通大学土木工程系,上海 200030; 4.同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海 200092) 摘要：震害案例中强震作用会导致软土地下结构的倒塌破坏。
中庭式地下建筑其结构水平向不连续,有待分析其在强震下的地震响应。
采用有限元方法进行中庭式地铁车站结构的强震作用动力时程分析,设定车站位于上海典型软土地区,其结构同时具有标准两层三跨式箱型结构和大开口中庭式结构,分析对比设防烈度地震作用和强震作用下结构标准段和中庭段部位的地震响应特征。
所得数据表明,设防烈度地震和强震作用下,结构的位移响应和内力响应特征一致,但强震作用下中柱柱端、中庭段横梁梁端、以及板墙相接处易进入塑性变形状态,是地铁车站结构抗震能力的薄弱部位。
关键词：地铁, 中庭车站, 地下结构, 强震, 塑性区1 引言日本1995年发生的7.2级阪神大地震中,神户市大量的地下结构发生破坏,地铁车站的破坏尤为严重,结构的中柱与顶板破坏导致车站坍塌。
这给人们普遍认为地下结构具有较强抗震性能的传统观念带来了巨大冲击。
自此,地铁车站的抗震问题开始受到越来越多的关注和研究。
Huo[1]利用有限元软件ABAQUS研究了大开车站的震害机理,结果表明中柱在地震作用下产生滑移剪切破坏是导致车站破坏的主要原因;庄海洋[2]对两层双岛式地铁车站结构的地震响应进行分析,得出地铁车站各部位的连接点是抗震的不利位置;陈健云[3]采用FLAC软件研究典型软土两层三跨地铁车站结构地震反应规律,研究表明地震作用下车站上柱上端和顶部结合处会产生较大的剪力和弯矩。
这些研究中地铁车站沿纵向一般具有相同的横断面,可以只截取车站的某一横断面研究。
水下隧道附属竖井的横向地震响应研究
水下隧道附属竖井的横向地震响应研究陈向红;陶连金;陈曦【摘要】受隧道和围岩的约束影响,水下隧道竖井在地震作用下的内力和变形特征与一般井筒式基础存在明显不同.基于黏弹性人工边界条件,采用通用有限元程序ANSYS建立了一种可以同时考虑土水介质与结构动力相互作用的有限元分析模型.通过对软土和岩质地基中竖井结构的横向地震响应进行分析.计算结果表明:不同土质条件下的竖井结构内力和变形规律基本一致,但受影响程度存在较大差异,主要反映在与隧道接头位置.上述结论可为进一步研究水下隧道竖井结构振动理论及竖井结构设计提供参考.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)013【总页数】6页(P273-278)【关键词】隧道竖井;黏弹性人工边界;土水-结构动力相互作用;有限元模型【作者】陈向红;陶连金;陈曦【作者单位】北京工业大学建工学院,北京100124;北京工业大学建工学院,北京100124;中咨泰克交通工程集团有限公司,北京100083【正文语种】中文【中图分类】U452.28隧道竖井在调节隧道内气压、通风换气及防灾救援等方面发挥着重要作用，同时伴随国内外水下隧道施工技术的发展，修建水下隧道已成为架起沿岸地区之间联系的主要“桥梁”[1]。
然而，水下隧道多建于水底软土沉积层或风化岩层内，其破坏后存在灾难严重及修复困难的问题，其动力响应更直接关系到竖井设计的经济性。
因此，研究土水与隧道竖井耦合系统的地震响应机理，对评价结构在地震作用下的可靠性尤为必要。
目前，有关水下隧道竖井的抗震理论研究尚处于起步阶段，分析方法主要有解析法和数值法。
其中基于模型边界的位移约束。
于新杰等[2]运用SuperSap程序计算了长江沉管隧道竖井壁板的弯矩分布规律；黄福祥[3]、薛清鹏[4]结合力学计算和有限元法对直立式通风竖井的稳定问题进行了研究；肖梦倚[5]等采用振型分解反应谱法分析了埋入式水工结构附属竖井的应力变形动力特性。
不同地应力特征下超大跨扁平地下洞室水平地震响应分析
不同地应力特征下超大跨扁平地下洞室水平地震响应分析张乃嘉;陶连金;安韶;石城
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2022(22)9
【摘要】超大跨扁平地下洞室建设难度大、力学作用复杂,其地震响应研究目前尚处于探索阶段。
为揭示超大跨地下洞室地震响应机制,依托国内某超大跨扁平洞室工程,采用动力时程法进行不同侧压力系数的洞室塑性区、Mises应力及位移的水平向地震响应分析。
结果表明:地震作用下,围岩塑性区及塑性应变最大值均显著增加;静水压力条件下,围岩静力及地震围岩塑性应变均为最小;侧压力系数λ<1时,洞室拱顶、底板中、拱脚及侧墙底部Mises应力均增加,且拱顶、底板中应力增长幅度小于拱脚及侧墙底部应力增长幅度;侧压力系数λ≥1时,水平向地震作用下洞室拱顶、底板中与静力工况相比应力基本无变化;随着侧压力系数的增加,洞室拱顶底板中水平相对位移逐渐减小,当侧压力系数λ≥1时,水平相对位移基本保持稳定。
【总页数】6页(P3716-3721)
【作者】张乃嘉;陶连金;安韶;石城
【作者单位】北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】U231
【相关文献】
1.超大型地下洞室群的随机地震响应分析
2.水平入射条件下地下岩体浅埋平行洞室群地震动力响应分析
3.基于过程荷载的超大跨扁平地下洞室围岩压力计算研究
4.超大型地下洞室群的三维地震响应分析
5.地震荷载作用下超大跨扁平地下硐室位移特征的影响因素
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上软下硬地层大跨无柱地铁车站地震响应分析
上软下硬地层大跨无柱地铁车站地震响应分析刘庭金;许炜星;唐欣薇【期刊名称】《隧道建设（中英文）》【年(卷),期】2017(037)A02【摘要】为研究大跨度无柱地铁地下车站结构在上软下硬地层中的地震响应,以广州地铁11 号线为依托工程,采用 ABAQUS 软件开展该类复合地层中车站结构的震害规律分析,对比研究软硬地层交界面处于车站结构不同位置时结构地震动响应特性的异同及规律. 结果表明： 1）在强震作用下,软硬交界面分别位于中板上下两侧时结构的损伤程度、最大相对水平位移、残余变形量及摆动形态均有很大差异; 2）随着地震波峰值加速度的增大,交界面处于中板及以下时,其位置的变化造成车站结构地震响应的变化程度比交界面处于中板及以上时有大幅增长; 3）车站结构顶板相对底板的加速度放大系数与地震波大小及软硬地层交界面的埋深密切相关; 4）车站结构的地震响应随软硬地层间剪切模量比值的变化在一定范围内产生较大变化,当剪切模量比值小于1/40 时,地震响应的变化趋势将不再显著.【总页数】9页(P26-34)【作者】刘庭金;许炜星;唐欣薇【作者单位】[1]华南理工大学土木与交通学院,广东广州510640;[2]华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室,广东广州510640;[1]华南理工大学土木与交通学院,广东广州510640;[1]华南理工大学土木与交通学院,广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】U45【相关文献】1.上软下硬地层大跨无柱地铁车站地震响应分析 [J], 刘庭金;许炜星;唐欣薇2.土-无柱大跨地铁车站结构地震响应分析 [J], 胡双平; 高志宏3.土-无柱大跨地铁车站结构地震响应分析 [J], 胡双平; 高志宏4.无柱大跨变截面地铁车站地震响应分析 [J], 何旭升;周洋;傅长风;李江乐5.砂卵石地层不同结构型式大跨无柱地铁车站的抗震动力响应分析 [J], 李岩龙因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
地震和列车作用下轨道交通桥梁的响应分析
水利 与建筑 工程 学报
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地 震 和 列车作 用 下轨道 交通 桥 梁 的 响应 分析
柳春光 ， 刘 哲 ， 孙 国帅
（ 大连理工大学 建设工程学部 ， 辽宁 大连 １ １ ６ ０ ２ ４ ） 摘 要 ：以大连城市轨道交通连续梁桥为对象 ， 研究 了列车速度 、 行 车工况 以及不 同规范地震参数对 于
桥梁结构的影 响 ， 建立列 车荷 载简化模 型 ， 利用离 散傅里 叶变换法得 到轨道不 平顺 ， 结合 Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ｉ ｎ ｋ仿真 得出轨道列车竖向激励荷载 。得到如下结论 ： 列车的速度对于桥梁节点的位移变化具有 明显 的影响 ； 桥 梁竖向位移在列车双线工况下较单线工况增加明显 ； 按城 市轨道交通抗 震规范 （ 审批稿 ） 地震 参数计算
柱面网壳结构的竖向地震行波反应分析
1
引
言
2
竖向多点激励下柱面网壳结构的地震 反应分析
计算原理
大跨度柱面网壳结构的应用越来越广泛， 跨 度也越来越大， 而我国大部分地区又处于地震区 ， 所以对网壳结构抗震性能进行深入的研究意义重 大。目前， 国内外许多学者对网壳结构动力特性 及抗震性能进行了研究， 获得了有意义的研究成 ［16 ］ 。但对大跨度柱面网壳结构的多点激励以 果 及行波共振效应的研究还远远不够， 本文将以某 ， 电厂干煤棚为例 对上述问题进行进一步探讨。
Seismic Response Analysis of a Cylindrical Reticulated Shell Under Vertical Traveling Wave Excitations
TIAN Zhongye LOU Menglin *
（ State Key Laboratory of Disaster Reduction in Civil Engineering，Tongji University，Shanghai 200092 ，P． R． China）
第 28 卷第 6 期 2012 年 12 月
结 构 工 程 师 Structural Engineers
Vol． 28 ，No． 6 Dec． 2012
柱面网壳结构的竖向地震行波反应分析
田仲业
摘 要
楼梦麟
*
（ 同济大学土木工程防灾国家重点实验室， 上海 200092 ）
以某电厂干煤棚为例， 应用有限元方法， 分别计算了竖向一致激励与行波激励时大跨度柱面网 壳结构的地震反应， 然后根据计算结果比较了两种地震输入下结构动力反应的不同特点 。 数值分析表 明： 不同地震输入条件下的结构地震反应峰值存在较大的差异 ， 基本上随输入地震的行波波速的减小呈 单调递减变化。进一步研究还表明： 当行波波速为某一特定值时， 结构的某些反应的变化与单调变化规 律并不完全一致， 存在行波共振的现象。 关键词 地震反应，行波共振，大跨度柱面网壳，一致输入，行波输入
竖向地震影响高铁桥梁-桩基系统地震响应分析
竖向地震影响高铁桥梁-桩基系统地震响应分析陈令坤;徐定超;张楠;张鸣;王琨;费康【摘要】为研究竖向地震效应对铁路桥梁地震响应的影响,本文利用p-y曲线、t-z 曲线和q-z曲线建立土—桩基非线性模型,采用双线性模型模拟桥墩及桩基础的滞回特性,建立高速铁路桥梁-土-桩基多跨简支梁桥体系模型,计算其弹塑性地震响应,分析竖向地震对桥梁的弹塑性地震响应的影响.研究结果表明:相比水平地震,竖向地震在更高的频段上影响桥梁地震响应,高阶振型对竖向振动影响较大;近断层地震较大的竖向分量相比远场地震造成更大的滞回变形,并通过其频谱特性影响桥梁地震响应.【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》【年(卷),期】2019(040)008【总页数】8页(P1440-1447)【关键词】近断层地震;竖向地震;高铁列车;土体非线性;桥梁-土-桩基模型;土-桩基相互作用;p-y曲线;非线性分析;地震响应【作者】陈令坤;徐定超;张楠;张鸣;王琨;费康【作者单位】西南交通大学土木工程学院,四川成都610031;扬州大学建筑科学与工程学院,江苏扬州 225127;扬州大学建筑科学与工程学院,江苏扬州 225127;北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044;扬州大学建筑科学与工程学院,江苏扬州 225127;扬州大学建筑科学与工程学院,江苏扬州 225127;扬州大学建筑科学与工程学院,江苏扬州 225127【正文语种】中文【中图分类】U448.13自从Papazoglou等[1]开始系统研究1994 Northridge地震、1995年日本Kobe地震以及1999年台湾省集集等地震震害以来，有较大竖向地震动与横向地震动比值∂PGA(∂PGA=PGAV/PGAH)的近断层地震对结构响应的影响研究日益引起研究者注意。
Kunnath等[2]、Legeron等[3]、Kim等[4]、Gulerce等[5]及Saiidi等[6]研究了竖向地震动对桥梁损伤类型及桥墩弹塑性变形的影响。
地震、列车竖向荷载共同作用下大跨桥梁的动力响应分析
地震、列车竖向荷载共同作用下大跨桥梁的动力响应分析郜新军;赵成刚;郭院成;郭孝坤
【期刊名称】《防灾减灾工程学报》
【年(卷),期】2015(0)4
【摘要】以地震、列车荷载共同作用下的大跨桥梁为研究对象,基于有限元分析软件,建立了地震波斜入射下包括地基土体在内的车-桥耦合动力数值分析模型。
通过改变地震波的入射角度及车速,对桥梁的动力响应进行了计算分析。
结果表明,地震波入射角度对桥梁的动力响应有显著的影响,随着入射角度的增大,跨中竖向位移、速度都不断地增大;在地震作用下,列车速度对桥梁动力响应的影响相对较小,桥梁结构的动力响应并不总是随着列车运行速度的增加而增加,而是在某一速度达到最大;考虑土-结构动力相互作用(SSI)时,桥梁参考点处的竖向位移显著增大,而跨中弯矩有所减小。
【总页数】6页(P543-548)
【作者】郜新军;赵成刚;郭院成;郭孝坤
【作者单位】郑州大学土木工程学院;北京交通大学岩土所
【正文语种】中文
【中图分类】TU435
【相关文献】
1.大跨度悬索桥在风与列车荷载同时作用下的动力响应分析
2.大跨度轨道桥梁在地震及列车荷载作用下的动力响应分析
3.地震荷载和列车荷载共同作用下弹性均质
路基的动力响应4.斜拉桥在地震与列车荷载同时作用下的动力响应分析5.盾构下穿及列车荷载作用下既有高铁桥梁动力响应分析
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三维地铁车站的地震响应分析
三维地铁车站的地震响应分析
毕继红;王菲
【期刊名称】《河北工业大学学报》
【年(卷),期】2009(038)005
【摘要】介绍了饱和砂土多屈服面动本构模型的基本原理,将其运用到围岩的整体刚度矩阵计算中,对三维地铁车站进行了地震响应分析,并与按单屈服面模型理论计算结果进行比较,说明了对地铁地震响应分析时采用多屈服面动本构模型的必要性.分析了沿隧道轴向,应力与位移的变化趋势,从而说明,以往所采用的二维平面模型是存在弊端的,有必要建立三维模型进行地震响应分析.
【总页数】6页(P99-104)
【作者】毕继红;王菲
【作者单位】天津大学,建筑工程学院,天津,300072;天津大学,建筑工程学院,天津,300072
【正文语种】中文
【中图分类】U231.4
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1.武汉市地铁车站结构的三维地震响应分析 [J], 马伟东;王国波;谢伟平
2.超浅埋大跨度Y形柱双层地铁车站三维地震响应分析 [J], 李积栋;陶连金;安军海;郭飞;闫冬梅
3.侧墙开洞拱形地铁车站结构三维地震响应分析 [J], 李睿周
4.地铁车站与隧道连接处地震响应分析 [J], 张文彬;周海祚;郑刚;杨鹏博
5.软土地铁车站结构及隧道的三维地震响应分析 [J], 王国波;马险峰;杨林德
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大跨度高位连体桁架竖向地震响应随机振动分析
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