黃土地區(qū)地鐵地下結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算參數(shù)研究.pdf

1、近年來，我國(guó)中西部黃土地區(qū)地鐵工程逐漸增多，黃土地區(qū)地鐵地下結(jié)構(gòu)抗震性能及安全性評(píng)價(jià)日益受到密切關(guān)注。我國(guó)在這一領(lǐng)域的研究相當(dāng)滯后，2014年12月開始實(shí)施的《城市軌道交通結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算規(guī)范》（GB50909-2014）[1]對(duì)地鐵地下結(jié)構(gòu)的抗震進(jìn)行了規(guī)定，但其中的抗震計(jì)算方法和參數(shù)選擇沒有考慮各地區(qū)特殊地質(zhì)條件的影響，可操作性不強(qiáng)。目前，能夠可靠指導(dǎo)黃土地區(qū)地鐵地下結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的計(jì)算方法尚屬空白。本文以西安地鐵飛天路地下車站為實(shí)例，采用

2、理論分析、實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，研究了常用地鐵地下結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算方法對(duì)黃土地區(qū)的適用性，提出了考慮多種因素影響的地基反力彈簧剛度綜合建議公式及黃土地區(qū)地層水平相對(duì)位移實(shí)用表，并對(duì)反應(yīng)位移法進(jìn)行修正，具體內(nèi)容如下：
　　1.黃土地區(qū)地鐵地下結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算方法適用性分析
　　詳細(xì)分析了地震系數(shù)法、反應(yīng)位移法及反應(yīng)加速度法的基本原理、計(jì)算步驟及特征；通過西安地鐵飛天路車站實(shí)例，將三種抗震計(jì)算方法的計(jì)算結(jié)果與時(shí)程分析法進(jìn)行對(duì)比

3、。研究表明，反應(yīng)加速度法與時(shí)程分析法的結(jié)構(gòu)內(nèi)力結(jié)果最接近，反應(yīng)位移法次之，地震系數(shù)法結(jié)果嚴(yán)重偏小。
　　2.地基反力彈簧剛度綜合建議公式
　　基于有限元法，分析地鐵地下結(jié)構(gòu)抗震分析中各影響因素與地基反力彈簧剛度之間的關(guān)系，對(duì)地基彈簧剛度系數(shù)的公式進(jìn)行擬合，提出了考慮多種因素影響的綜合建議公式。分別采用了體型修正法、板寬修正法及綜合建議公式對(duì)西安地鐵飛天路車站的地基反力彈簧剛度進(jìn)行實(shí)例計(jì)算，通過與振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)破壞形態(tài)及時(shí)程分

4、析法對(duì)比驗(yàn)證了綜合建議公式的合理性及準(zhǔn)確性。
　　3.黃土地區(qū)地層水平相對(duì)位移實(shí)用表
　　本文基于有限元法，提出充分考慮了黃土土體參數(shù)、地震動(dòng)特性、地震烈度等參數(shù)影響并適用于黃土地區(qū)的地層水平相對(duì)位移實(shí)用表。分別采用了速度反應(yīng)譜法、允許應(yīng)力法、地震烈度法及實(shí)用表計(jì)算黃土土層水平相對(duì)位移，對(duì)西安飛天路車站進(jìn)行實(shí)例計(jì)算，通過時(shí)程分析法驗(yàn)證了實(shí)用表的可靠性。
　　4.反應(yīng)位移法的修正
　　研究表明，忽略結(jié)構(gòu)底板豎向土壓