【摘 要】
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城市地下结构是城市功能的重要组成部分,城市地下结构具有结构形式复杂、空间尺度大、安全隐患不易发现且修复难度大的特征。由于我国对于地下结构抗震研究的起步比较晚,这导致地下结构抗震理论分析方法和试验研究等诸多方面较为薄弱。尽管我国已颁布了针对地下结构抗震设计的规范,逐步完善地下结构的抗震设计,但考虑到地下结构的重要性、地震动的不确定性以及场地土的复杂性等因素,地下结构依然面临着相当大的风险。因此减震、
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城市地下结构是城市功能的重要组成部分,城市地下结构具有结构形式复杂、空间尺度大、安全隐患不易发现且修复难度大的特征。由于我国对于地下结构抗震研究的起步比较晚,这导致地下结构抗震理论分析方法和试验研究等诸多方面较为薄弱。尽管我国已颁布了针对地下结构抗震设计的规范,逐步完善地下结构的抗震设计,但考虑到地下结构的重要性、地震动的不确定性以及场地土的复杂性等因素,地下结构依然面临着相当大的风险。因此减震、隔震措施的研究也显得极有必要。本文首先对减隔震措施及其原理进行介绍,并给出了各种减隔震措施的实现方法,为后续数值计算提供计算参数。然后,通过数值计算验证将三维车站简化为二维车站的合理性,并且对数值模型中几个关键问题进行了探讨,建议合理数值分析模型建模方法。随后,采用数值的方法对本文提出的几种减隔震措施进行了详细的计算和对比分析,探讨各种减隔震措施的减隔震效果及其优缺点。最后,为验证数值计算合理性,设计了相应的振动台试验方案。基于本文的计算和对比分析,可得如下主要结论:(1)在数值计算模型方面,车站端墙的空间影响范围约为结构横向宽度的1.5倍,这与规范建议值是吻合的;在该范围内二维模型计算结果稍大于三维模型计算结果,可见基于二维平面计算结果进行设计时,结构是偏于安全的,因此将三维车站模型计算简化为二维计算在工程实际上是可行的。(2)通过数值计算探讨4种减隔震措施的减隔震效果:刚性地连墙减隔震措施,尽量选择弹性模量较大、地连墙长度较小的车站减隔震效果最佳;柔性隔震措施应尽量选择剪切模量小,厚度大的柔性隔震层,可达到更好的隔震效果;对于材料特性减隔震措施,仅通过改变结构材料参数的方式所起到的减隔震效果并不显著;对于结构特性减隔震措施,滑动支座作为地下车站结构的减隔震措施对降低结构变形与受力效果明显。
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