基于反应位移法的地铁车站抗震分析_桑百有

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1、基于反应位移法的地铁车站抗震分析桑百有技术与应用基于反应位移法的地铁车站抗震分析桑百有：兰州市轨道交通有限公司规划技术处，工程师，甘肃兰州，730000摘要：随着地下结构建设规模的不断扩大，地铁车站的抗震问题已逐步成为地铁建设中新的焦点，而与工程设计相应的地震响应计算方法仍不够成熟。运用反应位移法对典型地铁车站结构进行地震响应计算分析，并评价其抗震性能，最后得出基于反应位移法计算的地下车站与地震中车站破坏形式比较相符，运用反应位移法计算抗震可以满足设计要求。关键词：地铁车站；反应位移法；抗震分析一直沿用至今。惯性静力法计算地铁车站地震作用时，有3项荷载：（1）地震动峰加速

2、度引起的上部土体对结中图分类号：U231文献标识码：A构的横向荷载；（2）结构自身受到地震动峰加速度引起文章编号：1001-683X（2015）06-0077-05的横向荷载；（3）结构侧向土体由于地震引起的摩擦角改变产生对结构的荷载。当地下结构平面面积较大、层高低、覆土浅时，结构的惯性力为主要作用力，可采用惯性静力法进行计算。一般地铁车站埋深较深，结构的惯性力不起主要作用，采用惯性静力法并不合适。近几年，我国各城市地铁工程建设正在大规模进弹性时程法按照建筑场地和设计地震分组，选用实行。地铁工程作为一个城市最大规模的基础设际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线进行计算。获施

3、，其抗震问题已经成为整个城市工程抗震和防震减灾取实际地震记录和人工模拟合理的地震曲线难度较大，研究的重要组成部分。在设计阶段考虑地震作用对地下对计算精度有很大影响。因此，采用弹性时程法计算地车站的影响，已成为必须重视的问题。下车站抗震尚存在一定困难。反应位移法假设地下结构地震反应的计算可简化为1抗震计算方法的选择平面应变问题，其在地震时的反应加速度、速度及位移目前抗震设计中地震效应的计算方法有惯性静力等与周边地层保持一致。因天然地层在不同深度上反应法、弹性时程法、反应位移法等。位移不同，地下结构在不同深度上必然产生位移差。将惯性静力法也称为地震系数法，是我国《铁路工程该位

4、移差以强制位移形式施加在地下结构上，并将其与抗震设计规范》推荐的一种计算方法，从前苏联引进，其他工况荷载进行组合，则可由静力问题进行计算，得CHINESERAILWAYS2015/06-77-技术与应用基于反应位移法的地铁车站抗震分析桑百有到地下结构在地震作用下的动内力和合内力。该方法计3工程地质及场地情况算结果与实测结果差异较小，计算相对弹性时程法更简便，在目前实际设计工作中应用较广。3.1工程地质从整个场区分析，本案例中地下车站及区间隧道本地铁车站所揭露岩土地层分布较为稳定，均为第ml周围地层分布较为均匀、结构规则且纵向较长，结构分四系（Q）地层。地表多为第四系人工填

5、土（Q4），al+pl析可采用平面应变分析模型。在考虑计算可操作性和计其下由第四系全新统冲洪积（Q4）黏质粉土、砂al+pl算准确性的基础上，各站采用反应位移法进行横断面计（粉）类土、圆砾土、上更新统（Q3）粉质黏土、砂算。类土等组成。地下水可分为第四系松散层孔隙潜水和微目前实际地震作用对地下结构的影响尚未有非常完承压水。地铁车站标准断面见图1。善的计算方法，在此基于反应位移法计算地震效应对太含水层位于杂填土①1，地下水为孔隙潜水，埋原地铁2号线大南门车站作用进行分析探讨。深2.20～3.80m，微承压水位于粉细砂②4、中砂②5中，该层层顶埋深为15.48～9.63m，承

6、压水位埋深为2工程概况13.80～9.50m。本站抗浮水位埋深为1.05m。太原地铁2号线大南门车站主体结构采用地下三层据地质资料，本计算地质情况及参数选取见表1。双柱三跨的箱型框架结构形式，明挖顺筑法施工，结构3.2场地条件及地震安全性评价顶板覆土约4.0m，标准段净宽24.3m，总高20.52m，站本工程场地50年超越概率10%的峰值加速度为台宽度15m。顶板厚800mm，中板厚400mm，底板厚0.25g，对应地震基本烈度应为Ⅷ度，设计地震分组为第1000mm，边墙厚800mm，柱900mm×1200mm，顶、一组，车站0～25m深度的等效剪切波速为225.5m/s

7、。场中、底板与边墙支座处均设300mm×900mm的加腋。地土类型均为中软土，建筑场地类别属Ⅲ类场地。杂填土黏质粉土粉质黏土液化层中砂中砂粉质黏土图1地铁车站标准断面-78-CHINESERAILWAYS2015/06基于反应位移法的地铁车站抗震分析桑百有技术与应用表1地层参数4.1正常使用阶段荷载层厚h重度γ/侧压c/φ/基床系数KH/4.1.1计算参数土层i/m（g·cm-3）系数kkPa（°）（MPa·m-1）结构上覆土层加权重度γ1=19kN/m³，结构所在杂填土①17.001.900.5308.03土层加权重度γ2=