• 城市建设理论研究(电子版)

基于时程分析法的地铁车站抗震研究

作者:马振庭 
作者单位:中铁第一勘察设计院集团有限公司城建院 

摘要:在国家对轨道交通地下工程抗震设防日益重视的背景下,应用时程分析法对地铁车站在地震作用的组合工况下进行了分析研究, 通过建立有限元计算模型,得到了计算结果,并与静力法在地震作用工况下的计算结果进行了对比分析。通过对地震作用组合工况和荷载 基本组合工况的结果比较,得出了虽然地震作用组合工况对地铁车站结构设计不起控制作用,但必须高度重视关键节点部位抗震构造措施 的结论。

关键词:地铁车站; 抗震分析; 时程分析法; 荷载组合

正文:1 引言 长久以来,地下构筑物具有较强的抗震性能为人所共知,然而在1995年的日本阪神大地震中,以地铁隧道、车站为代表的地下结构遭 受到了严重破坏,暴露出地下结构抗震能力的某些弱点。我国地震灾害非常严重,属地震多发国。如今我国地铁的建设规模和客流量都位 居世界首位,还专门制定了相关规范来指导设计。通过科学的模拟和分析,可以提高工程结构的可靠度及城市的防灾综合能力。 本文以西安地铁某车站为例,依据提供的《地震安评报告》,采用非线性时程分析方法对车站结构进行了计算,并与静力计算结果进 行了对比分析,以期对地铁车站抗震设计方法和关键部位的设计措施提出一些有益结论。 2. 工程概况及参数选取 2.1车站概况 车站全长218.6m,标准段宽19.7m,底板埋深16.3m。车站所在位置地面较为平坦,车站顶板覆土厚约3m,采用明挖顺做法施工。 2.2水文地质概况 站址地质情况为渭河阶地,地层自上而下依次为第四系全新统人工填土,上更新统风积新黄土,残积古土壤层,冲积粉质黏土、粉 土、砂类土等。 2.3地震参数的选取 该站抗震设防类别为重点设防类,根据《地震安评报告》选取。 3.计算模型 计算采用地层—结构模型进行时程分析,通过直接输入地震加速度记录,在满足变形协调的前提下分别计算结构物和土体介质在各个 时刻的位移,速度,加速度以及应变和内力,据以验算场地的稳定性。 4.计算结果分析 4.1结构内力 根据应力分析结果,在板墙交接节点和中柱与梁的交接节点位置应力较大,应严格按照节点的构造要求设置钢筋,并保证混凝土的密 实性。

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