桥梁结构对地下地铁车站地震响应的影响分析

发布时间：2017-05-25 07:15

  本文关键词：桥梁结构对地下地铁车站地震响应的影响分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：地铁车站结构在地震等动力荷载作用下响应问题的研究具有越来越重要的经济和社会意义。地铁有时不可避免地紧邻或者下穿地面建构筑物,本文运用二维及三维数值计算方法,按照控制变量原则,结合北京地铁房北线四环路站工程背景,研究了桥梁结构对该地铁车站层间位移的影响及优化方法,研究工作主要包括以下四部分：(1)综述抗震理论与地下结构震害特点,列举土层—地下结构体系抗震分析的几种常用方法的相关理论及优缺点,明确各方法的适应场合和应用时的有关要求；简述地震波的选取及校正；(2)针对工程背景建立简化的二维模型,以数值计算分析桥梁基础部分与车站结构顶板在横截面上的接触面积比,以及地下结构顶板厚度改变等因素对地下地铁车站层间位移的影响；(3)基于上述相关变量分析和数值计算,得出：增大桥墩基础与车站顶板在横截面上的接触面积可以有效减弱桥梁结构对地下地铁车站结构层间位移的不利影响；车站结构顶板的厚度在满足静力荷载计算的前提下,继续增加厚度对减弱地下结构层间位移并无明显作用。(4)依托北京地铁房山线北延线四环路站的工程背景,按现有资料对该车站桥区进行反应位移法的抗震设计计算；建立土层—地下车站—地上桥梁三维有限元模型,进行动力时程地震响应计算。静、动力对比,有无桥梁结构对比,分析地铁车站的内力和地震响应所受影响。
【关键词】：地下结构 地震响应 动力时程 土—结构动力相互作用
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U442.55;TU93
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 绪论10-23
• 1.1 选题背景和意义10-12
• 1.2 抗震理论研究现状12-18
• 1.2.1 地震动特性12-15
• 1.2.2 多自由度结构地震响应15-16
• 1.2.3 地震反应谱理论16-18
• 1.3 地下结构震害特点18-20
• 1.4 地下结构抗震分析尚存在的问题20-22
• 1.5 本文研究内容22-23
• 2 地下结构地震响应研究方法23-38
• 2.1 引言23-24
• 2.2 反应位移法24-28
• 2.3 动力时程分析法28-33
• 2.4 原型观测及模型实验33-34
• 2.5 地震波选取与校正34-37
• 2.6 本章小结37-38
• 3 平面抗震模型建立及变量分析38-55
• 3.1 引言38-39
• 3.2 数值模型定义及变量选择39-41
• 3.3 边界条件及荷载施加41-43
• 3.4 桥墩基础与车站顶板接触面积比的影响43-48
• 3.5 车站结构顶板厚度改变对结构地震响应的影响48-53
• 3.6 本章小结53-55
• 4 房山线北延线四环路站桥区抗震研究55-80
• 4.1 工程地质概况56-59
• 4.1.1 工程地质56-58
• 4.1.2 地震评价58-59
• 4.2 地铁车站抗震要求59
• 4.3 反应位移法结构计算59-68
• 4.3.1 荷载与组合60-61
• 4.3.2 结构尺寸与材料61
• 4.3.3 静力荷载计算61-63
• 4.3.4 地震荷载值计算63-65
• 4.3.5 反应位移法计算模型与计算结果65-68
• 4.4 桥区主体结构抗震动力时程分析68-79
• 4.4.1 三维数值计算模型68-71
• 4.4.2 荷载输入及计算流程71-74
• 4.4.3 计算结果74-78
• 4.4.4 地震响应评价与分析78-79
• 4.5 本章小结79-80
• 5 结论及展望80-82
• 5.1 本文主要工作及成果80
• 5.2 研究展望80-82
• 参考文献82-85
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果85-87
• 学位论文数据集87

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