基于反应位移法的某地铁车站抗震性能研究
2021-05-07张爱国
辽宁科技大学学报 2021年1期
关键词:结构
马 荣,张爱国
(1.中国建筑东北设计研究院有限公司,辽宁 沈阳 110001;2.中国建筑第五工程局有限公司,湖南 长沙 410004)
截止2020年,超过59个国家和地区的167个城市开通地铁,总里程达15 622.61 km,地下轨道交通的建设已成为各大城市解决交通拥堵问题的重要手段。地下结构常被认为具有良好的抗震性能,但1995年日本阪神地震对地铁尤其是车站造成了严重的破坏[1-2]。地铁车站作为城市极为重要的基础设施,对城市交通秩序、经济和社会活动、生命及财产安全都至关重要,开展地下结构抗震设计研究十分必要[3-6]。
20世纪70年代,在大量现场观测、实验研究及理论分析的基础上,日本学者提出了反应位移法用于地下结构抗震设计,并被运用到多项设计规范中。目前我国工程实践中常用的地下结构抗震分析方法有反应位移法、地震系数法、反应加速度法、自由场变形法、土-结构相互作用系数法和Pushover分析方法等[7-9]。反应位移法主要用于研究地下结构横向抗震反应分析,是一种拟静力方法,具有计算模型简单、精确度较高、实施方便等特点,已被编入多部规范,是我国地下结构抗震领域运用较为广泛的一种设计方法[10-11]。本文采用反应位移法,以沈阳某地铁车站为例进行计算,验证车站的抗震性能,从而为类似工程提供借鉴。
1 反应位移法
1.1 基本原理
有地震作用时,土与地下结构相互作用过程中,土层变形对地下结构起控制作用,惯性力影响则相对较小。为将土层在地震时产生的变形作用在地下结构上,反应位移法引入地基弹簧概念体现土层对结构的支撑作用,同时考虑结构周围剪力和结构自身的惯性力,采用静力方法计算结构的地震反应。……
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