软土地铁车站结构三维地震响应计算理论与方法的研究

摘要

本文在对上海典型软土地铁车站结振动台模型试验拟合分析的基础上，建立了一种计算软土地铁车站结构三维地震响应的计算方法，并将其应用于工程实践，研究了典型软土地铁车站结构与地下综合体结构的三维地震响应规律。所进行的工作及取得的创新成果主要有： 1．在对上海软土静、动力特性试验数据进行比较分析的基础上，提出一种多项式拟合公式，用于描述上海软土静、动力特性参数间的关系。在工程初步设计阶段或缺乏土动力特性参数试验资料的场合时，可用于近似确定土的动力特性参数值； 2．通过对上海典型软土地铁车站结构振动台模型试验取得的数据进行拟合分析，建立一种典型地铁车站结构模型地震响应的三维计算方法； 3．根据基于典型软土地铁车站结构模型的三维计算方法，通过分析建立一种实际软土地铁车站结构三维地震响应的计算方法； 4．将建立的计算方法用于工程实践，研究典型软土地铁车站结构及地铁10号线江湾地铁车站连续开孔结构的抗震稳定性。 最后，对全文的研究工作进行了总结，并讨论了今后进一步的工作。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.2.1地下铁道震害的调查

1.2.2土—地下结构体系动力响应的分析理论与计算方法

1.2.3土的动力本构模型

1.2.4动力响应计算的边界条件

1.2.5土—结构接触面性状的模拟

1.3本文主要研究内容

第2章土-地下结构体系地震响应的计算理论

2.1引言

2.2土-地下结构体系动力分析的基本方程

2.2.1动力平衡方程

2.2.2 Biot动力固结方程

2.3土—地下结构体系地震响应的有限差分解法

2.3.1 FLAC3D简介

2.3.2空间问题差分解法的基本原理与方程

2.3.3动力响应分析的边界条件

2.4饱和软土的动力本构关系

2.4.1土动力特性试验

2.4.2典型饱和软士的动力本构模型

2.4.3土动静特性参数的相关性研究

2.4.4 Davidenkov模型在FLAC3D中的实现

2.5本章小结

第3章典型软土地铁车站结构振动台模型试验三维拟合分析

3.1引言

3.2典型软土地铁车站结构的振动台模型试验

3.2.1自由场振动台模型试验

3.2.2典型软土地铁车站结构振动台模型试验

3.2.3地铁车站接头结构振动台模型试验

3.3自由场振动台模型试验的三维数值拟合分析

3.3.1计算模型

3.3.2计算结果与拟合分析

3.4典型软土地铁车站结构振动台模型试验的三维数值拟合分析

3.4.1计算模型

3.4.2计算结果与拟合分析

3.5地铁车站接头结构振动台模型试验的三维数值拟合分析

3.5.1计算模型

3.5.2计算结果与拟合分析

3.6本章小结

第4章软土地铁车站结构三维地震响应的计算方法

4.1引言

4.2软土地铁车站结构三维地震响应的计算方法

4.2.1计算范围

4.2.2材料本构模型

4.2.3边界条件

4.2.4地震荷载

4.3典型软土地铁车站结构静力问题的分析

4.3.1计算模型

4.3.2静力计算结果及分析

4.3.3结构三维地震响应的计算结果及分析

4.4本章小结

第5章地下综合体的三维地震响应分析

5.1工程概况

5.2计算模型

5.2.1计算范围

5.2.2材料本构模型

5.2.3边界条件

5.2.4地震动输入

5.3静力计算结果及分析

5.3.1柱子的弯矩

5.3.2边墙的弯矩

5.3.3板的弯矩

5.4静、动合力计算结果与分析

5.4.1柱子的合弯矩

5.4.2边墙的合弯矩

5.4.3板的合弯矩

5.4.4结构变形

5.4.5与二维计算结果的比较

5.5连续开孔对结构内力的影响

5.5.1连续开孔对柱端弯矩的影响

5.5.2连续开孔对边墙弯矩的影响

5.5_3连续开孔对板弯矩的影响

5.6本章小结

第6章结语

致谢

参考文献

附录

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果