黃土地區(qū)某地鐵站房地下結(jié)構(gòu)抗震性能研究.pdf

1、黃土作為一種特殊的土體，在我國(guó)廣泛分布，且主要分布于西北地區(qū)。由于黃土具有大孔隙、弱膠結(jié)的特殊結(jié)構(gòu)性及水敏感性，黃土在浸水和外部及自身荷載作用下都會(huì)有不同程度的壓密、震陷及濕陷變形。黃土場(chǎng)地對(duì)地震作用特殊的敏感性，使得黃土地區(qū)震害相對(duì)其它土類(lèi)要嚴(yán)重的多，從歷史上多次發(fā)生在西北黃土地區(qū)的強(qiáng)震來(lái)看，每次都造成大量的人員傷亡和巨大的財(cái)產(chǎn)損失。近年來(lái)隨著我國(guó)在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面的投入不斷加大，西部黃土地區(qū)地鐵工程日益增多，地鐵地下結(jié)構(gòu)在地震中一旦

2、遭到破壞，將會(huì)帶來(lái)一系列的次生災(zāi)害，并且后期修復(fù)費(fèi)用高、施工難度大。隨著地下空間的大量開(kāi)發(fā)與利用，為滿足各類(lèi)使用條件,結(jié)構(gòu)形式也趨于復(fù)雜，加之近年來(lái)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，大多地質(zhì)災(zāi)害都呈現(xiàn)出巨災(zāi)性。因此，地下結(jié)構(gòu)抵御各種自然災(zāi)害的安全問(wèn)題受到了各國(guó)研究人員的密切關(guān)注。目前，我國(guó)地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)相對(duì)滯后，且抗震研究方法尚不完善，我國(guó)還沒(méi)有一套獨(dú)立的針對(duì)于地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，針對(duì)黃土場(chǎng)地中地鐵地下結(jié)構(gòu)地震動(dòng)力反應(yīng)的研究較少，基本處于探索階段。因

3、此，本文以蘭州地鐵某地鐵站房地下結(jié)構(gòu)為實(shí)際工程背景，對(duì)黃土場(chǎng)地條件下地鐵站房地下結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)特征進(jìn)行了研究。研究結(jié)論可為黃土地區(qū)地鐵地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐提供重要參考。
　　本文為探索黃土地區(qū)地鐵站房地下結(jié)構(gòu)在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)特性做了如下幾方面的工作：
　　（1）對(duì)土-結(jié)構(gòu)相互作用的機(jī)理，破壞特點(diǎn)，理論研究方法和試驗(yàn)研究方法做了系統(tǒng)的回顧與總結(jié)，為探索黃土地區(qū)地鐵車(chē)站地下結(jié)構(gòu)在地震作用下的動(dòng)力非線性分析打好理論基礎(chǔ)

4、；
　　（2）簡(jiǎn)單介紹了有限元軟件 OpenSees的框架結(jié)構(gòu)，對(duì)有限元模型建立過(guò)程中的難點(diǎn)進(jìn)行了敘述；
　　（3）基于功能強(qiáng)大且開(kāi)源的有限元軟件 OpenSees建立二維土-結(jié)構(gòu)相互作用模型，研究在不同地震動(dòng)輸入下黃土地區(qū)地鐵站房地下結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)，并總結(jié)其地震響應(yīng)規(guī)律，同時(shí)研究了車(chē)站地下結(jié)構(gòu)在不同場(chǎng)地條件和不同車(chē)站結(jié)特性下的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律；
　?。?）通過(guò)查閱大量有關(guān)模型箱制作和振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的文獻(xiàn)資料，對(duì)幾種常用土箱從