黄土地层地铁工程地下结构的抗震研究

摘要

过去，相关工程及科研人员通常认为地下结构在地震作用下是安全的，具有较好的抗震性能，1995年的日本阪神地震，使得以大开地铁车站为代表的车站结构和地下铁进遭受了严重的破坏，这一现象严重冲击了过去的观念。目关前，于地下结构抗震设计方法有相应的规范和一些实用方法，但是其中对区域性地层如黄土地层结构就没有专门的研究，因此，为配合正处热潮的城市地铁建设，本文对黄土地层结构的抗震性能进行一些研究。
　　本文以西安地铁6号线纺南路地铁车站及相邾的纺南路-田家湾区间隧道场地为研究对象，首先对自由场地粘弹塑性动力时程进行分析，得出了反应位移时程曲线及其随地层深度变化的规律；其次基于实用抗震设计的反应位移方法对纺南路拟建车站结构进行了抗震分析，得出了结构的内力图，评价了结构内力较大部位，为抗震设计提供了参考；最后针对地下车站及区间隧道结构，利用三维数值分析软件FLAC3D进行了地层土体与地下结构相互作用的粘弹塑性动力三维数值分析，从结构与周围土体相互作用动土压力、反应位移响应、加速度响应和结构内力等多个方面进行了地震响应分析，提出了结构抗震措施，为黄土地层地铁抗震设计提供一些参考和有益的认识。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究进展

1.3 各类地下结构震害特点及影响因素

1.4 大开车站震害分析

2 黄土自由场地反应位移研究

2.1 引言

2.2 FLAC动力计算方法

2.3 动力本构模型及边界条件

2.4 纺南路地铁车站场地概况

2.5 计算模型及相关参数

2.6 自由场地土层反应位移时程

2.7 反应位移随埋深的变化

2.8 本章小结

3 黄土地层地下结构反应位移法抗震分析

3.1 引言

3.2 反应位移法介绍

3.3 一维场地地层地震反应分析

3.4 土层与结构之间相互作用的压缩、剪切地基弹簧

3.5 地震荷载作用下车站结构内力分析

3.6 本章小结

4 黄土场地地铁区间隧道的地震响应分析

4.1 引言

4.2 工程概况

4.2 计算模型及相关参数

4.3 反应位移响应分析

4.4 加速度响应分析

4.5 抗震措施

4.6 本章小结

5 黄土场地地下结构与土体的相互作用的三维数值分析

5.1 引言

5.2 工程概况

5.3 计算模型及相关参数

5.4 地下结构与周围土体的相互作用动土压力

5.5 反应位移响应分析

5.6 加速度响应分析

5.7 地下结构静动力内力变化特征

5.7 抗震措施

5.8 本章小结

6 结论

致谢

参考文献

附录