石家庄地铁槐安桥车站结构抗震分析与控制措施
发布时间：2020-10-26 16:04
随着我国城市轨道交通的迅猛发展,大量的地铁建设过程中及工后维护的问题也日渐突出。抗震及其控制措施一直以来是我国设计业务范围的短板,与此同时地震对地下结构的损伤和破坏愈发严重。根据我国现行的地震烈度区域规划图,许多地铁城市都位于地震带上,然而作为城市的生命线工程的地铁工程,一旦遭受震灾破坏,经济、人身财产都将遭受重大损失。近年来,强地震对地下结构损害日益严重,1978年伊豆岛近海地震致使盾构施工的隧道整体弯曲管片破碎,1995年日本阪神地震中大开车站结构严重损坏,1999年台湾集集地震导致多处高速公路隧道塌毁,尤其2008年汶川地震的发生后,使得人们对地下结构抗震问题越发关注。目前我国对于地铁抗震及防护的研究还不够完善,大多数抗震研究与设计规范多集中于工民建、公路、铁路桥梁等领域,这些方法显然并不适用于地铁工程。而现行对于地铁车站抗震的设计规范又仅停留于理论阶段,与实际工程存在不匹配、应用能力较弱能问题。特别是对于如何防震未作出详尽的设计意见。因此对于地铁抗震研究我们还急需完善。本文以石家庄地铁3号线槐安桥站为研究对象,通过现有规范中的设计方法与研究中的计算理论对车站的主体结构进行了抗震分析,采用两种比较常见的方法,即反应位移法和地震系数法对车站在不同地震荷载组合下的应力位移响应进行了计算,并将结果进行了对比,得出了在不同结构形式上更适用的控制计算方法。为进一步对何种结构采用何种计算方法明确了方向。此外,采用MIDAS/GTS有限元计算软件对主体框架下的应力变形进行了时程分析法计算,得到了在地震荷载工况下整个车站主体结构的最不利断面。最后根据上述计算结果提出了最优配筋方案及一系列针对性抗震措施。研究结果对科学合理设计地铁工程、提高地铁车站的抗震性能具有重要意义,也为其他类似提供了借鉴经验。
【学位单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U231.4;TU93;TU352.11
【部分图文】：
由于地下结构建设规模相对较小，大规模兴建时间相对较晚，且位于速度相对较小的地表下方，同时受到周围土压力的约束，受地震影响远表结构，因此相对于地表结构而言，地下结构震灾记录较少，抗震分析发展缓慢[2]。1995 年日本阪神地震是首次记录到的几乎完全塌毁的大型构震害事例，针对本次地震案例可以看出由于地震来袭时的突发性和不，即使在地震频发的国家仍难以确保地下结构的完整性，地铁车站的抗技术仍需要进一步完善和发展。大开地铁车站始建于 1962 年，为站长 120 m 侧式站台车站。地层是由粉土、砂砾及粘性土组成，地下水位为 3~4 m，车站上部覆土 4.8 m。设计照当时规范，充分考虑日本当地地质情况，设计选用安全系数相对较高安全系数达到 3，即在承受 3 倍的使用荷载情况下也不会出现破坏。大开构横断面宽 17 m，高 7.17 m，顶板厚 0.8 m，底板厚 0.85 m，侧墙厚 0.8构柱为方柱，截面尺寸为 0.40×1.00 m，中柱净间距为 2.50 m，柱净高 3 .8柱纵向主筋为 30φ 32 钢筋，箍筋采用φ 9@350 的矩形折线两种形式。
图 1-2 中柱尺寸及配筋图（mm）在 1995 年阪神地震时，靠近长田站的一侧，结构受震害破坏最为严重，几乎完全塌毁破坏，车站 35 根结构柱中有 30 余根发生了严重破坏，站中间结构柱破坏倒塌后，因受自重及外力影响，侧墙顶部结构受弯发生张拉破坏，上顶板在离中间结构柱左右两侧各 1.75~2.00 m 范围发生弯折，整体断面形状变成了M 型，地表 100 m 范围发生塌陷沉降，最大塌陷深度约为 2.5 m。
图 1-2 中柱尺寸及配筋图（mm） 1995 年阪神地震时，靠近长田站的一侧，结构受震害破坏最为塌毁破坏，车站 35 根结构柱中有 30 余根发生了严重破坏，站倒塌后，因受自重及外力影响，侧墙顶部结构受弯发生张拉破中间结构柱左右两侧各 1.75~2.00 m 范围发生弯折，整体断面形地表 100 m 范围发生塌陷沉降，最大塌陷深度约为 2.5 m。
【相似文献】
本文编号：2857208
【学位单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U231.4;TU93;TU352.11
【部分图文】：
由于地下结构建设规模相对较小，大规模兴建时间相对较晚，且位于速度相对较小的地表下方，同时受到周围土压力的约束，受地震影响远表结构，因此相对于地表结构而言，地下结构震灾记录较少，抗震分析发展缓慢[2]。1995 年日本阪神地震是首次记录到的几乎完全塌毁的大型构震害事例，针对本次地震案例可以看出由于地震来袭时的突发性和不，即使在地震频发的国家仍难以确保地下结构的完整性，地铁车站的抗技术仍需要进一步完善和发展。大开地铁车站始建于 1962 年，为站长 120 m 侧式站台车站。地层是由粉土、砂砾及粘性土组成，地下水位为 3~4 m，车站上部覆土 4.8 m。设计照当时规范，充分考虑日本当地地质情况，设计选用安全系数相对较高安全系数达到 3，即在承受 3 倍的使用荷载情况下也不会出现破坏。大开构横断面宽 17 m，高 7.17 m，顶板厚 0.8 m，底板厚 0.85 m，侧墙厚 0.8构柱为方柱，截面尺寸为 0.40×1.00 m，中柱净间距为 2.50 m，柱净高 3 .8柱纵向主筋为 30φ 32 钢筋，箍筋采用φ 9@350 的矩形折线两种形式。
图 1-2 中柱尺寸及配筋图（mm）在 1995 年阪神地震时，靠近长田站的一侧，结构受震害破坏最为严重，几乎完全塌毁破坏，车站 35 根结构柱中有 30 余根发生了严重破坏，站中间结构柱破坏倒塌后，因受自重及外力影响，侧墙顶部结构受弯发生张拉破坏，上顶板在离中间结构柱左右两侧各 1.75~2.00 m 范围发生弯折，整体断面形状变成了M 型，地表 100 m 范围发生塌陷沉降，最大塌陷深度约为 2.5 m。
图 1-2 中柱尺寸及配筋图（mm） 1995 年阪神地震时，靠近长田站的一侧，结构受震害破坏最为塌毁破坏，车站 35 根结构柱中有 30 余根发生了严重破坏，站倒塌后，因受自重及外力影响，侧墙顶部结构受弯发生张拉破中间结构柱左右两侧各 1.75~2.00 m 范围发生弯折，整体断面形地表 100 m 范围发生塌陷沉降，最大塌陷深度约为 2.5 m。
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本文编号：2857208
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