地震作用下地鐵地下結構動力響應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期，上個世紀人們對地下結構的安全性不是很重視，認為地震發(fā)生時土體對地下結構的應變具有約束作用從而不容易破壞，具有較好的抗震能力，如今對地下結構的抗震研究并沒有成熟的分析理論和方法。因此，本文對地鐵地下結構在地震作用下的動力響應問題開展了相關研究，為地鐵地下結構的抗震設計提供依據，總結大型復雜地下結構在地震作用下的反應規(guī)律，分析其破壞災變機理。
　　本文在歸納了國內外地鐵地下結構抗震研究現狀的基

2、礎上，總結了地震動力響應的分析方法及其優(yōu)缺點，分析了地下結構抗震設計中存在的主要問題。依托實際工程對地鐵隧道、車站在地震作用下的動力響應進行了模擬分析，討論了土體本構模型、人工邊界、地震波的選取及輸入、土-結相互作用等關鍵性參數的敏感性，確定了適合實際工程的最優(yōu)模擬方案。模擬分析時選取了不同的計算工況，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其抗震性能的影響。依據模擬分析的方法和理

3、論，在MFC平臺上完成了地鐵隧道的地震動力響應分析計算軟件的研發(fā)。最后，對結果進行分析處理，得到了一些有益的結論，并針對研究的不足擬定后續(xù)工作的展望。
　　本文的研究表明，地震作用下襯砌應力峰值出現在拱腰、拱腳及拱肩部分，輸入地震波的類型對地鐵隧道的動力特征影響很大，而與襯砌剛度的相關性不大，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，其應力峰值發(fā)生在中柱的端部，側壁與板、車站與隧道交接的地方