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地铁结构抗震研究中的若干问题 | |
作者:曹贵宝 文章来源:中国论文下载中心 点击数 更新时间:2013/7/12 21:52:33 文章录入:web13741 责任编辑:web13741 | |
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3.2 复杂结构系统动力抗震法 另一个方向为复杂地下结构系统的动力抗震理论.这一理论主要研究长型的具有分支的地下隧道及管道.这时地下结构系统被看成是由弹性杆及大刚度节点单元组成的系统,地基被模拟成具有一定流变性质的连续介质,课题的任务是研究杆系结构及周围介质的共同振动.这一方向的学者有苏联的Rashidov及其学派[18-19].他们通过对于具体的地铁支护形式的研究,得到了一系列关于结构形式及结构与地基连接方式对于地下结构应力的影响的结论.他们研究了地铁结构的纵向及横向振动,绘制出了用于实际结构计算的表格;他们的研究结果还表明在地下结构中可能存在两种波:亚音速及超音速波;在刚性支护及柔性地基的情况下,地基的刚度及地震脉冲的持续时间对于结构的最大位移及应力影响很大;地震缝刚度的增加导致临近段位移的减少,位移幅值依赖于地震缝的刚度及各段之间连接的刚度等.并首次在建设塔什干地铁中安置测量网用于实测地铁结构对于地震的反应.在文[20]中,Mubarakov对于地下壳体结构在地震作用下的应力状态进行了理论与实验研究,取得了对于地铁结构来讲非常有用的结果及抗震措施的建议.在美国60年代末,在建旧金山海湾地区快速地铁运输系统时(BART)提出了BART法[21],他们提出了地下结构并不抵御惯性力而是具有吸收强加变形的延性,同时还不丧失其承受静荷载等新的设计思想,并以此为基础提出了抗震设计标准.美国在80年代洛杉矶地下铁道的设计中也对地震荷载作了充分的考虑.70年代,日本学者从地震的观测资料着手,通过模型试验建立了数学模型,提出了响应位移法、应变传递法、地基抗力法等实用计算法,使得地下结构的实用抗震计算得到了很大的发展.响应位移法[22-23]的基本原理就是用弹性地基梁来模拟地下线状结构物,把地震时地基的位移当作已知条件作用在弹性地基上,以求解在梁上产生的应力和变形,从而计算地下结构(隧洞、管道、竖井等)地震响应的公式可以简化为拟静力计算公式.围岩应变传递法[23]基于:地下结构地震时应变的波形与周围岩土介质地震应变波形几乎完全相似的观测结果,把地下结构的地震应变εs与没有洞穴或地下结构影响的周围岩土介质的地震应变εg用系数a联系起来εs=aεg,a看作是一个静态系数,可通过静力有限元法分析确定.地基抗力系数法[24]是将相互作用的计算模型应用于地下结构横断面地震响应分析的一种方法.周围岩土介质的作用以多点压缩弹簧和剪切弹簧进行模拟,结构可用梁元进行模拟.本方法为日本核电厂耐震设计技术指针所采用.另外为了防止和减轻地震对隧道造成的危害,他们又将隧道抗震的 |
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