跨活动断裂带城市浅埋地铁隧道结构两阶段设计方法研究

发布时间：2024-05-06 21:56

　　考虑到活动断裂带场地错动危险发生的不确定性,以乌鲁木齐轨道交通2号线工程为例,提出适用于断层错动作用下城市浅埋地铁隧道结构的两阶段设计方法。首先给出错动作用下城市浅埋地铁隧道的两阶段设计内容,其次建立三维弹塑性有限元模型,并按照包络设计原则确定最不利错动面,最后对区间隧道结构进行不同设计阶段的损伤破坏分析。研究结果表明:在错动作用下,两阶段设计水准要求与抗震设防水准保持一致。乌鲁木齐地铁2号线区间隧道上盘与破碎带交界面为最不利错动面;采用柔性接头减灾措施以后,在区间隧道进行100 a内超越概率为10%的错动量分析时,结构处于弹性状态或部分处于弹塑性状态,满足第一阶段设防水准要求。在进行100 a内超越概率为3%～2%的错动量分析时,结构的破坏控制在局部区域内,防止了整体倒塌,满足第二阶段设防水准要求。

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【部分图文】：

乌鲁木齐轨道交通2号线某区间隧道穿越西山断层北支，该分支断裂很复杂，断层破碎带主要由煤层组成，为Ⅴ级围岩，地层结构极其破碎，稳定性差。拟建区间底板埋深为17.6～26.5m，标高为831.0～842.6m，地质剖面简图见图1。西山断层形成于中更新世中晚期，最新活动时间为晚更新....

通过多次试算直至沿轴向隧道结构几乎不受断层错动的影响为止，取断层破碎带前后各100m范围内建立三维计算模型，模型长×宽×高为252m×68m×60m，隧道埋深为12m，断层倾角为45°，隧道直径为6.7m，模型网格划分见图2，隧道结构采用复合式衬砌。土体假设为理想弹塑....

我国建筑抗震设计思想为“安全经济”，即建筑物抗震设防后，结构和构件能充分发挥自身的承载和变形能力，减轻结构破坏，避免人员伤亡，减少经济损失。为使工程结构“安全、经济”，需要采用三水准设防目标和两阶段设计。GBJ11—89“建筑抗震设计规范”明确提出三水准设防目标，见表5。

总结以上抗震设计规范可知，在地震作用下，第一阶段结构应处于弹性状态或部分处于弹塑性状态，第二阶段结构处于弹塑性状态，但应防止结构的整体倒塌。参考以上抗震设计内容，在采用两阶段设计方法进行断层错动分析时，设防内容保持与抗震内容一致，其基本设计内容见表7。由表7可知：在进行100a....

本文编号：3966398