张 然, 张鸿儒

(北京交通大学土木建筑工程学院,北京 100044)

0 引言

明挖地铁车站的施工应用广泛,近年来动力荷载带来的问题为工程界提出了新的挑战[1]。与其他开挖形式不同,明挖的设计与验算需要特殊考虑,因为相对而言,明挖具有独特的开挖工序[2]。明挖车站的抗震设计校核,需要考虑开挖步骤的土与结构相互作用,以及临时支护的去除[3]。规范指出明挖车站使用阶段的受力可认为是开挖阶段受力的继续。然而目前抗震验算没有考虑开挖过程。此外,地连墙是否作为永久结构来担当地震承载构件也对抗震设计结果有影响。

考虑开挖过程较为复杂,对明挖地下结构的地震特性、灾变机理的影响尚不明确。《地铁设计规范》[4]建议考虑施工过程,因其对框架结构使用阶段受力的影响较大,由此进行的配筋更为经济。结构内力的最大计算值往往出现在施工过程中[4]。此外施工的二维模拟中应考虑临时支护,降低结构变形,如水平支撑和锚杆,在基坑降水过程中可以影响土体向内侧的变形[5]。关于土体本构模型的选择,Hashash等[6]提出土和结构相互作用存在老化现象,结构设计需要考虑非弹性的本构关系。

围护结构的形式和使用年限也会影响地铁车站的抗震性能[4]。将地下连续墙和灌注桩等基坑围护结构作为主体结构的一部分进行设计,符合可持续发展的要求。王姝[7]依据主体结构与围护结构设计使用年限的区别,讨论了墙体厚度折减对结构内力设计值的影响,并建议结合工程实际考虑围护结构的模拟。……