软土中地铁区间隧道抗震设计研究

在采集和分析地铁震害类型的基础上 ,考虑了地震荷载作用下区间隧道的受力特点及软土和结构材料的动力特性 ,对软土地层中的地铁区间隧道的抗震设计方法进行了研究。内容包括 :地铁区间隧道断面的地震响应计算 ,等代地震荷载的确定原则 ,以及在 2 %、1 0 %和 63 2 %三种概率水准 ,上海市区典型区间隧道断面的等代地震荷载及其修正系数的确定等。有关成果对地铁区间隧道简化抗震设计方法的建立有参考价值     

重叠隧道爆破振动对相邻结构的影响

以某地铁工程区间近距离重叠隧道为背景，研究地铁区间隧道施工期间，爆破荷载对相邻隧道结构的影响。首先根据爆破振动加速度波确定爆破振动荷载，然后采用释放荷载方法模拟地铁隧道的开挖效应，确定初始应力场并通过对土一地铁结构体系进行模态分析，得到体系的振型和频率，以确定合理的阻尼系数和时间积分步长。最后运用Newmark隐式时间积分法，研究地铁区间近距离重叠隧道的动力响应。确定了在爆破振动荷载作用下衬砌结构的薄弱部位及其相应的位移和应力，得到地表的振动参数及其衰减值。得出的结论对设计和施工具有一定的指导意义。     

地铁区间隧道整体震害预测

场地条件、施工因素等诸多不确定性，增加了地铁区间隧道整体震害预测的难度。本文立足于震后隧道破坏表象，给出了区间隧道整体失效概率的定量分析方法，并提出了地铁区间隧道抗震设计准则。     

盾构法隧道衬砌荷载影响因素分析

不同的地质条件、施工方法、隧道埋深以及衬砌刚度等条件的差异，会不同程度地影响隧道衬砌上荷载的分布。结合上海软土盾构法隧道设计和施工的具体情况，分析影响软土隧道衬砌荷载的影响因素，可为地铁隧道的设计和施工提供参考。     

广州地铁区间明挖预制衬砌结构断面形式研究

结合广州地铁设计施工的实践，通过对两种断面方案的分析计算，从结构受力的角度确定了区间隧道的最优断面形式。     

地铁地下结构抗震分析及设计中的几个关键问题

针对我国尚缺少完善的地铁地下结构抗震分析方法和专门的地铁结构抗震设计规范的现状,在分析目前我国地铁等地下结构抗震研究及设计方法的基础上,重点阐述了需要迫切解决的五个关键问题:合理的地下结构动力分析模型,高效的地下结构-地基系统动力相互作用问题分析方法,合理而实用的地铁地下结构地震破坏模式和抗震性能评估方法,地铁地下结构抗震构造措施,地铁区间隧道穿越地震断层的设计方案及工程措施。这些问题的研究和解决将为地铁地下结构抗震设计规范或规程的制定奠定坚实的基础。     

地震作用下软土隧道的易损性分析

隧道结构地震易损性是指在不同强度地震作用下隧道结构发生各级破坏的概率,对隧道结构的地震易损性评估不仅能为隧道结构的抗震设计提供必要的指导,也能为隧道结构的未来震害情况提供必要预测。本文在国内外隧道结构地震易损性研究的基础上,建立有限元模型对上海软土地铁隧道进行动力时程分析,并采用一维等效线性方法考虑土层的非线性特性,以获取上海软土隧道的分析易损性曲线,并与文献的分析易损性曲线及美国生命线联盟(ALA)指南中的地下隧道经验易损性曲线进行对比,验证了得到的软土隧道易损性曲线的合理性以及本文软土隧道地震易损性分析流程的合理性。     

某大型地下停车场强地震反应数值模拟分析

近年来全球范围内的地震灾害表明,地下结构在强地震作用下并没有预料的安全,针对铁路和公路隧道、地铁车站和区间盾构隧道的抗震设计研究已经有一定的基础,而对于大型公用地下工程如地下停车场、地下变电站、地下商场等的研究并不多,对此类地下结构的抗震性能研究意义重大。本文在地下结构的震害和岩土非线性动力计算方法研究的基础上,采用数值方法,对某大型地下结构进行了完全非线性地震动力时程分析,采用二次开发的土体非线性动力本构模型,模拟土在循环荷载作用下的动力特性。采用100年超越概率2%的强地震波作为地震动输入,对某大型地下停车场的地震反应进行了分析,重点分析结构的内力发展过程,并与三维等效地震荷载法计算结果进行对比。数值模拟结果能够合理地计算地下结构的内力和变形,能够很好地标识出地下结构的薄弱部分,对地下结构的抗震设计有很好的指导作用,可以为其他大型地下结构抗震计算的参考。     

液化场地地铁工程抗震设计实践

国内液化场地地铁工程抗震设计缺少成熟的经验,现行规范的指导原则也不尽明确。本文结合北京地铁7号线东延工程环球影城站及相邻区间隧道的液化场地抗震设计实践,对明挖法车站、明挖法区间、盾构法区间、矿山法区间抗地震液化处理措施进行研究,综合考虑地铁结构型式、液化土层分布、液化等级等因素,提出经济、有效的抗地震液化设计方案。     

水下盾构隧道抗震设计分析方法的适应性研究

 针对断面大、水头高，结构复杂的水下盾构隧道，通过分析其在横向和纵向结构特点，提出了合理的抗震设计方法。在地层条件较均匀的横断面，通过成层重复反射理论，计算出工程场地地层的实际地震响应，采用反应位移法对隧道典型断面进行地震反应分析，再将其结果与静力计算结果叠加后作为抗震设计的依据。纵向则考虑线状结构特点、沿隧道纵向地层的不均匀性、地震行波效应和边界效应等方面的因素，应用三维时程响应法加以计算分析。对2种方法的特点、适用条件和分析流程进行了系统阐述，并将其应用于越长江盾构隧道工程，揭示了该典型水下盾构隧道的动力响应特征及抗震的薄弱部位。     

复杂断面上下重叠隧道的安全净距研究

安全净距是城市地铁小净距隧道设计中的一个重要设计参数,复杂断面上下重叠隧道的安全净距的确定非常复杂,缺乏可供参考的数据。文章结合深圳地铁11号线"南山站～前海湾站"区间双孔地铁隧道长距离平行下穿明挖基坑公路隧道为工程背景,探讨了复杂断面上下重叠隧道的相互影响和安全净距。     

某地铁区间隧道抗震计算分析

为了研究地震作用对地铁区间隧道的影响,文章以厦门市轨道交通6号线角美延伸段地铁区间隧道为研究对象,采用反应位移法计算出土层相对位移、管片惯性力与周围剪力,并使用地基弹簧来考虑土层与管片的相互作用,运用Midas-GTS软件对地铁区间隧道进行抗震分析。结果表明:区间隧道最不利受力位置为管片的拱顶与拱腰,而且管片剪力受地震作用影响比较大;计算截面的配筋由裂缝宽度控制,抗震配筋不起主要控制作用。     

软弱地基浅埋地铁区间隧洞的地震反应分析

针对南京地铁建设的实际背景和南京软弱地基的特点,以某典型软弱地基浅埋地铁区间隧洞为研究对象,对该软弱场地土的动参数进行了室内外试验研究,给出了各类土的剪切模量比G/Gmax和阻尼比λ与剪应变幅值γ之间的关系曲线,以及各土层的剪切波速;同时,采用等效线性化模型描述土的非线性性能,考虑地基土与地下浅埋隧洞动力相互作用的影响,采用二维有限元整体分析法对软弱地基浅埋隧洞的地震反应进行了数值模拟。计算结果表明:软土地基上的浅埋隧洞在中强地震发生时,在衬砌内引起很大的轴向力、剪力和弯矩,使得软土地基上浅埋隧洞在地震荷载作用下距离洞顶和洞底±35°左右的地方很容易发生剪切和弯剪破坏,这与已有地下隧道的震害是非常吻合的,因此该计算结果对地下区间隧道的抗震设计具有重要的参考价值。     

广州地铁建设中的地震液化问题研究

分析地震作用下饱和粉细砂层的液化机理,通过Seed简化分析法计算出地震作用下广州某区间隧道断面的土层液化点深度,讨论了土层液化点深度对盾构隧道抗震稳定性的影响,本文结论可以为盾构隧道的设计施工提供参考。     

地下结构开发对场地地表反应谱影响研究

从抗震的角度来讲,地铁隧道等地下结构的建设,必然会引起场地土层以及邻近建筑物的地震动力响应发生变化.文章分析了地铁隧道建设前后,场地地表加速度和反应谱的变化情况.计算结果表明:与自由场地地震反应相比,隧道的建设对场地的地震反应特性有很大的影响,并与地震波的频谱特性有很大关系.文中初步给出了一些影响规律,为确定地铁附近已建或新建建筑的设计地震动参数提供了参考依据.建议在地铁等地下工程的规划和设计时考虑工程建设后对地表设计地震动的影响.     

高速模式下地铁隧道空气动力学效应断面优化分析

采用三维数值模拟方法和动网格技术对地铁列车以高速通过不同断面地铁隧道时的空气动力学效应进行了分析,得到了车体表面的压力变化情况,由车外压力换算得到了车内压力。参考美国地铁压力舒适度标准选取了最优断面;针对单体隧道和普通区间隧道2种情况,给出了时速100~140km/h时不同动态密封指数下,B型和A型地铁列车的隧道空气动力学效应断面优化取值,可供城市高速地铁隧道设计参考。     

软土地层中双圆盾构法隧道的抗震分析

目前对于上海双圆盾构法隧道的抗震问题 ,尚没有成熟的方法可供利用。本文结合上海地区典型软土室内动力试验研究成果 ,采用考虑土 -结构相互作用的软土地层中地下建筑物抗震稳定分析方法 ,研究了隧道 -土体体系二维地震反应 ,并应用梁单元有限元模型研究了隧道的纵向地震反应。计算结果包括 :地震引起的隧道周围软土孔隙水应力比、震陷、动剪应力比 ,以及隧道结构的动剪应力、轴力、剪力、弯矩等。最终从地震影响角度对该隧道的优劣作了初步评价 ,为工程决策提供了重要参考依据 ,所得结论可为软土隧道抗震设计提供参考依据。     

软土地层中盾构隧道地震反应分析

采用动力有限元──双渐近多向透射边界方法计算了软土地层中盾构隧道的地震响应,分析了洞体参数（包括洞径、埋深及衬砌弹模）对盾构隧道地震响应的影响,得出的规律可为地铁抗震分析提供依据。     

地铁隧道的动力反应分析

以天津地铁1号、2号线为实例,利用有限元数值方法,对地震荷载作用下隧道结构的二维弹塑性动力响应进行模拟,通过地震作用对隧道所产生的应力值、位移值等得出地铁隧道受地震力作用时的危险点,为今后的隧道设计提供依据。     

地铁运行对隧道周围土体的长期影响

地铁在运营过程中列车对隧道会造成长期的振动荷载,这种荷载不仅造成了周围土体的扰动,而且当作用于软土时还会造成一定的沉降。结合上海地铁1号线的工程实际,分析了振动荷载对隧道周围土体长期变形性状的影响规律,并计算由此引起的隧道沉降量。分析结果证明,在软土地层中,长期振动荷载对地铁隧道沉降有较大影响。