地鐵車站地震反應(yīng)和破壞機理分析.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、近幾十年,隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展和城市人口的逐漸增加,地下結(jié)構(gòu)得到前所未有的發(fā)展,全國各地修建了越來越多的大跨度多形式的地下建筑物。以前由于震害資料較少,人們普遍認為地下結(jié)構(gòu)抗震性能好,對地下結(jié)構(gòu)抗震分析研究不多。但在神戶地震中,地下結(jié)構(gòu)遭受了嚴(yán)重的破壞,其中,大開地鐵車站因坍塌而完全喪失使用功能,并且致使正上方主干道塌陷2.5米之多,影響了災(zāi)后救援工作,本次地震中地鐵結(jié)構(gòu)造成的經(jīng)濟損失達到300億日元。此后又出現(xiàn)了很多地下結(jié)構(gòu)遭受地震

2、破壞的實例。在我國,目前還沒有具體統(tǒng)一的地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范可循,地下結(jié)構(gòu)抗震研究很不成熟。本文以大開地鐵車站為對象,通過動力有限元法對地下結(jié)構(gòu)地震破壞機理進行了研究。
   本文利用等效線性化程序SHAKE91對大開車站附近場地土進行了一維地震反應(yīng)分析,全面了解了實際土體在神戶地震作用下的反應(yīng),獲得了場地土的等效阻尼比和等效剪切模量,總結(jié)了土層條件對地下結(jié)構(gòu)震害的影響。按照大開車站的實際結(jié)構(gòu)尺寸和周圍土層的實際資料,建立了二維

3、平面應(yīng)變有限元模型,采用纖維單元模型考慮鋼筋混凝土車站結(jié)構(gòu)的材料非線性和構(gòu)件非線性,利用等效阻尼比和等效剪切模量來考慮土體的動力非線性,以神戶地震Port島地下83米處記錄的垂直向和南北向加速度波形作為二維地震動的輸入波,對大開車站進行了模擬計算。通過分析地下結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移及纖維單元截面的破壞狀況,從神戶地震獨特的地震特性出發(fā),初步確定了大開地鐵車站的破壞機理。對比分析了彈性模型和彈塑性模型的計算結(jié)果,結(jié)果表明:地下結(jié)構(gòu)抗震分析應(yīng)該考慮

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