地鐵地下結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析.pdf

1、近幾年來隨著城市人口的迅速增長，城市交通擁擠問題越來越嚴(yán)重，地鐵是解決城市交通問題的重要途徑之一。然而，大量的震害表明：地鐵等地下結(jié)構(gòu)并非如人們想象的那么安全可靠，也會(huì)在地震等動(dòng)荷載下遭受破壞和坍塌。因此，研究土-地下結(jié)構(gòu)的動(dòng)接觸問題、粘彈性動(dòng)力人工邊界與基線漂移及其在有限元中的實(shí)現(xiàn)，并結(jié)合具體的大開地鐵車站和杭州軟土地區(qū)地鐵區(qū)間隧道進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)地震數(shù)值模擬，分析地下結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，對(duì)地鐵等地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)具有重要的意義。
　　

2、 在前人研究工作的基礎(chǔ)上，本文采用三維有限元ADINA軟件對(duì)大開地鐵車站和杭州地鐵1號(hào)線某區(qū)間隧道進(jìn)行地震反應(yīng)分析，其主要研究內(nèi)容如下：
　　 （1）隨著有限元法及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)接觸的全過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)，這為分析土.結(jié)構(gòu)的動(dòng)力非線性相互作用問題供了有力的工具，本文介紹了動(dòng)接觸數(shù)值計(jì)算方法的基本理論和應(yīng)用情況：
　　 （2）目前，粘彈性動(dòng)力人工邊界是應(yīng)用較廣泛的一種局部人工邊界，它可以吸收射向人工

3、邊界的波動(dòng)能量和反射波的散射，從而達(dá)到到消除能量反射的目的。由于粘彈性動(dòng)力人工邊界在有限元軟件中易于實(shí)現(xiàn)，本文研究了如何在ADINA軟件中實(shí)現(xiàn)粘彈性動(dòng)力人工邊界的地震波輸入，并驗(yàn)證其可靠性，但此時(shí)需要輸入地震波的位移和速度時(shí)程；
　　 （3）加速度記錄中通常有一些長周期分量的存在，積分后會(huì)導(dǎo)致速度和位移時(shí)程產(chǎn)生嚴(yán)重的漂移現(xiàn)象。因此，在論文第二章中還研究了漂移的原理以及實(shí)現(xiàn)基線漂移的校正方法；
　　 （4）考慮土與結(jié)構(gòu)間的

4、接觸作用建立了大開地鐵車站有限元模型，研究地震作用下土-結(jié)構(gòu)間相互作用機(jī)理、荷載傳遞機(jī)理以及結(jié)構(gòu)本身的破壞機(jī)理；合理地解釋了大開地鐵車站的主要震害現(xiàn)象。同時(shí)，通過該算例也驗(yàn)證了本文建立的土-地下結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力相互作用分析模型和計(jì)算方法的可靠性；
　　 （5）進(jìn)一步分析了杭州地鐵區(qū)間隧道的地震反應(yīng)規(guī)律，總結(jié)了地鐵地下結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)特性，給出了隧道地震反應(yīng)的計(jì)算結(jié)果以及襯砌變形受力的變化規(guī)律，給軟土地區(qū)地鐵隧道的抗震設(shè)計(jì)提供了有一定