日本阪神地震地鐵工程的震害分析

1、1日本阪神地震地鐵工程的震害分析【提要】日本阪神地震對開挖式施工的地鐵工程造成嚴(yán)重震害。作者認(rèn)為豎向地震作用是造成震害的主要因紊。本文采用沖量原理計(jì)算豎向地震作用，能較好地解釋震害特征和規(guī)律。文中對埋置深度與震害的關(guān)系，進(jìn)行了定量分析。一、前言1995年1月17日，發(fā)生在日本兵庫縣南部(阪神地區(qū))的地震，對開挖式施工的地鐵工程，造成了嚴(yán)重震害。有的因柱子被壓碎，而造成地面塌陷。日本大林組技術(shù)研究所關(guān)于兵庫縣南部地震的調(diào)查資料介紹了三宮段

2、尚未壓坍的結(jié)構(gòu)典型破壞特征(圖1)。文中還介紹了一些與震害輕重有關(guān)的因素，其中很重要的一點(diǎn)是:地下結(jié)構(gòu)上部土層厚度越厚，震害越輕。如圖1中站房的上層中柱，土層厚度僅為3m，而震害卻比埋深8m的線路段中柱破壞重得多，柱子中間部份幾乎3以圖2為計(jì)算單元。將結(jié)構(gòu)及上部土層分成兩個(gè)重力點(diǎn):G1為頂板及上部土層重，G2為底板重(柱子重力可化至G1和G2，也可略去)。結(jié)構(gòu)及土層總重為:G=G1G2。為計(jì)算簡便，可將土層厚度化為等效的混凝土厚度。取土

3、的重力密度v=18kNm8混凝土的vc=25kNm8，則等效厚度h=8mx1825=5.76m。此時(shí)，上部土層及頂板的總厚度H1=5.76m0.8m=6.56m底板厚度H2=1.0m。在用公式(1)式(3)計(jì)算時(shí)，便可用H1代G1H2代G2。由于三宮地段的豎向地震加速度未明確，現(xiàn)按《中國地震烈度表》中的10度考慮，并取豎向加速度為23水平加速度，即av=640ga1，av=0.65說明豎向地震力相當(dāng)于0.575倍靜重力。按舊規(guī)范單一安全