地铁车站抗震分析

论文摘要

随着经济的迅猛发展和城市交通的日益拥挤,我国已经进入了地铁工程建设的黄金时代。我国是一个多地震的国家,但到目前为止我国尚缺少完善的地铁地下结构抗震分析方法和独立的地铁地下结构抗震设计规范。以往的震害表明,地铁地下结构一旦遭受震破坏,将会给地震应急和震后修复工作带来极大的困难,并且地铁地下结构完全埋深于土中,土—地下结构的动力相互作用将明显改变场地周围土体的动力反应特性,进而影响上部已建和拟建建筑结构的地震反应特征,因而,研究地铁地下结构抗震问题具有重要的理论意义和工程应用价值。本文以北京地铁7号线达官营车站为工程背景,选取了车站主体结构建立合适的有限元模型,并进行静力分析。然后分别采用了谱分析和动力时程分析两种不同的计算方法对车站进行抗震计算分析,对静力计算和谱分析计算、谱分析和时程分析的计算结果分别予以对比,得出在水平地震力作用下车站结构的最不利受力位置。本文的主要结论包括：地铁车站结构的弯矩在静力时较小,在地震作用下其增幅较大,动力响应显著。地铁结构需要进行抗震计算,反应位移法、动力时程分析法均能适用于地下建筑结构的抗震分析。在水平地震力作用下,地铁车站结构中柱的地震轴力较大,是主要的承压构件,结构顶板的变形和应力比较大,容易发生破坏。因此在设计和施工过程中,应对上述部位予以足够的重视。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 地铁工程抗震的研究背景及意义
• 1.2 地铁车站的震害
• 1.2.1 地铁车站的震害情况
• 1.2.2 地铁车站震害的原因
• 1.3 地下结构和地上结构抗震分析的区别
• 1.4 地铁地下结构抗震方法的分类
• 1.5 本文选题的目的、研究内容和意义
• 1.5.1 本文选题的目的
• 1.5.2 本文的主要研究内容
• 1.5.3 本文研究的意义
• 2 地下车站有限元分析的理论基础及模型的建立
• 2.1 工程概况
• 2.1.1 车站结构基本概况
• 2.1.2 工程地质概况
• 2.1.3 荷载分类及组合
• 2.2 计算模型及基本假定
• 2.2.1 本文的计算模型
• 2.2.2 计算中的基本假定
• 2.3 边界条件处理
• 2.4 地震波的选取
• 2.5 地铁车站结构平面简化
• 2.6 小结
• 3 地下车站静力计算及分析
• 3.1 引言
• 3.2 基本组合工况下车站结构内力分析
• 3.3 标准组合工况下车站结构内力分析
• 4 地下车站动力计算谱分析结构及分析
• 4.1 车站结构内力分析
• 4.2 车站结构的自振模态分析
• 5 地下车站动力计算时程分析结果及分析
• 5.1 车站结构内力分析
• 5.2 车站结构构件时程曲线
• 5.3 小结
• 6 总结和展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集