钱魏魏 张正

摘 要 以徐州地铁2号线汉源大道站为例，采用抗震计算方法动力时程分析法进行抗震计算分析，简述抗震计算方法原则及动力时程法基本原理，运用岩土工程软件MIDAS-GTS对地铁车站进行时程分析方法计算，获得结构在设防地震下的内力和变形、罕遇地震下的变形。计算结果表明，车站层间位移角满足规范限值要求，结构按照正常使用工况配筋能够满足抗震设防的要求，抗震工况对构件截面尺寸及配筋不起控制作用，研究结论可为类似工程抗震设计提供参考。

关键词 MIDAS-GTS;抗震计算;地铁车站;动力时程分析法

1工程概述

1.1 工程概況

汉源大道站为徐州市轨道交通2号线与4号线的换乘站，西接市政府站，东连新元大道站。车站位于昆仑大道与汉源大道交叉路口，沿昆仑大道北侧东西向敷设。徐州市地区的抗震设防烈度为7 度，设计基本地震加速度值为0.10g，第二组。根据规范要求遇有下述情况时，尚应进行动力时程分析： ①地下结构纵向的断面变化较大或在横向有结构连接;②地质条件沿地下结构纵向变化较大，软硬不均;③隧道线路存在小半径曲线。对应规范要求，汉源大道站为2号线与4号线换乘站，在换乘节点处地下结构纵向的断面变化较大，需要进行动力时程分析[1]。

2车站抗震计算

2.1 计算模型

采用三维整体建模。地基基础采用六面体实体单元进行模拟，车站结构采用梁单元和板单元等结构单元进行模拟，边界采用粘-弹性人工边界进行模拟。根据安评报告所提供的三个加速度时程数据，分别进行分析，选取最不利加速度时程进行计算。有限元计算模型如图2-1所示。

为了进行结构层间位移及层间位移差的比较，根据动力时程分析中结构位移和内力的分布规律，选择车站主体结构上6个横断面进行相关数据结果考察，断面选取如图2-2所示，所选择的断面主要包括车站标准断面及变截面处的断面[2]。

2.2 计算参数及工况

车站深度范围内根据钻孔揭露，场地表层分布：①1杂填土;②4-2粉质黏土;②4-3粉质黏土;②5-3砂质粉土;⑤3-4黏土;⑦1-1-3中分化粉砂岩。地层物理力学参数详见表1

根据地震安评报告的内容及抗震设计条件，选取设防地震下三条地震波（荷载1～荷载3）及罕遇地震下的三条地震波（荷载4～荷载6），波形图如下图所示。

3抗震计算结果

4结束语

在设防地震作用下，主体结构最大层间位移差为14.3mm，最大层间位移角为1/892，满足不大于1/550的要求;结构设计满足抗震性能Ⅰ要求。

在罕遇地震作用下，断面最大层间位移角为1/512，满足不大于1/250的要求;结构设计满足抗震性能Ⅱ要求。

位移最大值均出现在车站的端头井处，这是由于车站的换乘节点对齐附近区域起到了约束的作用，在车站端部约束作用减小，位移增大。

以上结论经由抗震专项报告专家审查会论证，本次选取数据合理，计算方法正确、结论合理可靠。

参考文献

[1] 禹海涛，袁勇，张中杰，等.反应位移法在复杂地下结构抗震中的应用[J].地下空间与工程学报，2011，7（5）：857-862.

[2] 熊健.换乘节点动力时程法三维抗震计算对比分析[J].铁道建筑技术，2017（12）：24-27.