开挖过程和围护结构对明挖地铁车站抗震性能的影响

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hanyushan10601
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地下结构的抗震响应特性与常见的地上结构明显不同,且修复的难度和代价较大。而地下结构施工过程会影响结构建成以后的内力分布,设计人员常不考虑开挖过程进行设计,所得的近似分析结果具有局限性。因此本文对考虑开挖和围护结构作用的地铁车站抗震设计进行研究。
  本文以典型的两层和三层地铁车站为工程背景,采用数值分析方法,对正常使用和地震作用两种工况进行对比分析,研究设计中考虑开挖过程及围护结构的作用对主体结构抗震响应规律的影响。本文的主要工作包括:
  (1)通过数值模拟,分析了考虑开挖施工过程对地铁车站主体结构受力及其抗震性能的影响。结果表明,考虑开挖过程模型中顶板和侧墙内力的响应变小,底板的弯矩响应变大。这是由于地基土是非线性材料,考虑分步开挖会导致土体卸载,主体结构建造对地基进行再加载,从而导致主体结构的受力差异。而且地层越硬,考虑开挖过程的影响越大,主要体现在结构的顶底板、侧墙中。
  (2)分析了考虑地下连续墙的作用对地铁车站抗震性能的影响。在实际土层中,考虑围护结构作用时,小震下的顶板、中板、侧墙的内力值更小,底板内力更大。但大震中考虑围护结构作用的底板、侧墙内力更大。可见有无地连墙对于结构主体内力的影响受地震大小、结构形式等因素影响,规律较为复杂。
  (3)分析了考虑地下连续墙的作用时地铁车站结构地震破坏过程。结果表明主体结构的破坏顺序是结构的中板、顶板、侧墙、底板。
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