矩形地下車站層間位移角抗震性能限值研究.pdf

1、我國城市軌道交通結(jié)構(gòu)建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入高潮。但是由于軌道交通結(jié)構(gòu)的功能性限制以及城市活動(dòng)斷層普查工作的滯后性，使得越來越多的地下車站并不能有效避開或者遠(yuǎn)離地震斷層，這樣地下車站就會受到強(qiáng)震的影響。
　　地下結(jié)構(gòu)的震害記錄表明，地下結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下可能會發(fā)生嚴(yán)重的破壞。此外，城市軌道交通地下結(jié)構(gòu)造價(jià)昂貴，且其一旦發(fā)生破壞，除了破壞隱蔽和修復(fù)困難外將帶來更為嚴(yán)重的直接和間接損失。因此，確保地下車站抗震安全性有著重要的經(jīng)濟(jì)和社會意義。

2、　　本文通過大量的有限元計(jì)算及試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)行層間位移角抗震性能限值的研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　（1）修正動(dòng)力增量分析。
　　在動(dòng)力增量分析的基礎(chǔ)上，提出修正動(dòng)力增量分析方法，即把分析分成兩步，首先采用等效線性化進(jìn)行一維土體自由場分析，然后采用反應(yīng)加速度法進(jìn)行結(jié)構(gòu)非線性分析。
　　選取結(jié)構(gòu)型式、場地類別、地震波、土層層厚、結(jié)構(gòu)埋深5個(gè)影響因素，設(shè)置25個(gè)工況，進(jìn)行修正動(dòng)力增量分析，得到層間位移角動(dòng)力增量分析曲

3、線。
　?。?）試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
　　統(tǒng)計(jì)美國Peer數(shù)據(jù)庫及近年來國內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，主要包括型鋼混凝土柱、鋼管混凝土柱、型鋼混凝土框架、鋼管混凝土框架試驗(yàn)數(shù)據(jù)。所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均從混凝土強(qiáng)度、軸壓比、剪跨比、含鋼量方面進(jìn)行了數(shù)據(jù)分布分析。
　　利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，取每組試驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值減1倍標(biāo)準(zhǔn)差（保證率為84.13％）作為評判結(jié)果，得到了各組試驗(yàn)層間位移角限值。
　?。?）根據(jù)鋼筋混凝土框架彈性及彈

4、塑性變形解構(gòu)規(guī)則，得到框架層間位移角與柱層間位移角的關(guān)系，將所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總，得到試驗(yàn)框架屈服點(diǎn)位移角、最大荷載點(diǎn)位移角、極限位移點(diǎn)位移角。
　　（4）綜合修正動(dòng)力增量方法計(jì)算結(jié)果及試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，參照地面各性能點(diǎn)確定原則，得到各性能點(diǎn)層間位移角限值。
　?。?）工程實(shí)例分析。
　　選取上海市軌道交通某線地下車站進(jìn)行實(shí)例分析，分別采用E1（小震）、E2（中震）和E3（大震）地震波，進(jìn)行地下車站結(jié)構(gòu)抗彎、抗剪及變形