地震作用下地鐵地下結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析及軟件二次開發(fā).pdf

1、我國正處于高速發(fā)展地下軌道交通的黃金時(shí)期，上個(gè)世紀(jì)人們對(duì)地下結(jié)構(gòu)的安全性不是很重視，認(rèn)為地震發(fā)生時(shí)土體對(duì)地下結(jié)構(gòu)的應(yīng)變具有約束作用從而不容易破壞，具有較好的抗震能力，如今對(duì)地下結(jié)構(gòu)的抗震研究并沒有成熟的分析理論和方法。因此，本文對(duì)地鐵地下結(jié)構(gòu)在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)問題開展了相關(guān)研究，為地鐵地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)提供依據(jù)，總結(jié)大型復(fù)雜地下結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)規(guī)律，分析其破壞災(zāi)變機(jī)理。
　　本文在歸納了國內(nèi)外地鐵地下結(jié)構(gòu)抗震研究現(xiàn)狀的基

2、礎(chǔ)上，總結(jié)了地震動(dòng)力響應(yīng)的分析方法及其優(yōu)缺點(diǎn)，分析了地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中存在的主要問題。依托實(shí)際工程對(duì)地鐵隧道、車站在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了模擬分析，討論了土體本構(gòu)模型、人工邊界、地震波的選取及輸入、土-結(jié)相互作用等關(guān)鍵性參數(shù)的敏感性，確定了適合實(shí)際工程的最優(yōu)模擬方案。模擬分析時(shí)選取了不同的計(jì)算工況，包括成層土體、斷層、不同隧道間距和埋深、地鐵車站的柱尺寸及位置、不同襯砌加固方案以及不同地震波對(duì)其抗震性能的影響。依據(jù)模擬分析的方法和理

3、論，在MFC平臺(tái)上完成了地鐵隧道的地震動(dòng)力響應(yīng)分析計(jì)算軟件的研發(fā)。最后，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析處理，得到了一些有益的結(jié)論，并針對(duì)研究的不足擬定后續(xù)工作的展望。
　　本文的研究表明，地震作用下襯砌應(yīng)力峰值出現(xiàn)在拱腰、拱腳及拱肩部分，輸入地震波的類型對(duì)地鐵隧道的動(dòng)力特征影響很大，而與襯砌剛度的相關(guān)性不大，輸入地震波后土體表面的加速度有所放大。地震作用下地鐵車站的層間位移角在允許范圍內(nèi)，其應(yīng)力峰值發(fā)生在中柱的端部，側(cè)壁與板、車站與隧道交接的地方