浅埋地下结构抗震设计的反应位移法关键问题

为了解决采用反应位移法进行地下结构抗震设计时工程师所面临的不同计算公式和模型的选取及土体是否需要分层等问题,通过具体算例分析,探讨了影响反应位移法计算精度的几个主要因素,具体包括不同规范中推荐的土体相对位移及剪应力的计算公式、土弹簧刚度的确定方法、分层土体与等效单层土体的差异、荷载-结构模型的选择等。研究结果表明：不同方法确定的土体相对位移、剪应力及土弹簧刚度值相差很大,由此造成的结构内力和变形差异显著,推荐公式应谨慎采用;对存在中柱体系的地下结构,荷载-结构模型应优先采用等代框架模型;采用反应位移法计算时,应严格按照实际分层土体完成土层地震响应分析,避免进行等效均一化处理。     

大型密贴交叉组合地铁车站地震响应分析

以北京地铁新建10号线公主坟站密贴下穿既有1号线公主坟站为工程背景,利用FLAC3D有限差分程序进行数值模拟分析,研究了大型密贴交叉组合地铁结构的地震响应特性.结果表明:在强震作用下,上下层车站结构会产生相互作用,引起一段距离的错位运动,故应增强上下层车站结构整体性,以提高抗震性能;相同横截面高度,中柱顶部与底部的地震响应均大于车站边墙结构;交叉部位与非交叉部位地震动特性具有大致相同的变化规律,非交叉部位结构各测点的相对水平位移、水平加速度均大于交叉部位结构,而不同位置的监测点水平应力变化率无明显规律.     

可液化场地下盾构扩挖地铁车站结构地震破坏机制振动台试验

 开展近远场水平地震动作用下可液化地层中盾构扩挖地铁车站结构振动台试验,分析模型地基土层的侧向变形、孔压比、加速度、宏观现象和动土压力以及结构的加速度、应变等物理量。研究结果表明,可液化模型地基在激振时经历先震密而后上浮的物理过程,震后有明显的喷砂冒水现象;地基土层侧向发生的是剪切型变形,其左摆与右摆过程中的峰值位移出现明显的不对称现象;小震时,模型地基中的加速度放大系数从下部到表层逐渐增大,中震及大震时,表现出先减小后增大的趋势;地震波沿模型地基向上传播的过程中,出现明显的高频滤波、低频放大的现象;可液化地基的孔压在地震作用下经历“急增长、慢消散”的变化过程;地下结构的存在对其周围地基孔隙水压力的增长(砂土液化)有明显的抑制作用。随着输入地震动强度的增加,动土压力明显增大,地下结构上、下方的土压力差值是结构发生液化上浮的内因,结构本身在强震过程中逐渐从弹性状态向弹塑性转化;液化场地条件下的结构侧方动土压力有随着埋置深度的增加而增加的趋势;可液化场地条件下盾构扩挖地铁车站结构的地震破坏机制是：中柱率先发生剪压破坏,而后是隧道开口部位与拱肩破坏,随后是侧墙与顶板的连接部位受拉破坏,最终形成机构而发生倒塌。     

支护-结构一体化管幕预筑法地铁车站优化分析

基于有限差分软件FLAC~(3D),以沈阳地铁2号线新乐遗址站为依托,以管幕预筑地铁车站结构周边地层沉降值为参考,探讨了地下工程支护-结构一体化管幕预筑法地铁车站优化分析。研究表明,钢管净距的增加、除去内侧钢管,或在大直径钢管内不绑扎钢筋,直接采用素混凝土,车站周边上方土层的沉降值相差不大。     

地铁车站侧墙大面积开洞接风道三维地震响应

基于有限差分软件FLAC3D计算平台,建立典型地铁车站侧墙大面积开洞接风道空间结构的数值模型,研究了其在水平地震动作用下的三维地震响应特性,确定了结构的薄弱部位,结果表明:车站边墙开洞处出现了较大的应力集中区,地铁车站负二层柱的最大或最小主应力总体上比负一层柱的大;与完整单体车站相比,车站侧墙开洞接风道结构的应力和变形幅值均比其相应位置大很多,而开洞处边墙的加速度响应却较小;因开洞使得洞口处下边墙加速度减小的幅度比上边墙的大;单体车站结构负二层的相对水平位移峰值比负一层的大,而侧墙大面积开洞处车站横断面负一层的相对水平位移峰值比负二层的大;同等条件下,输入地震动的主频分布范围越宽,地铁车站结构的变形与内力越大;中柱与顶板连接部位、侧墙开洞处的四周墙体及其附近区域柱子是结构抗震的薄弱部位.     

密贴下穿既有线的暗挖地铁车站群顶顶托关键技术研究

依托北京地铁10号线二期公主坟站密贴下穿既有地铁1号线公主坟站进行系统研究,完善整合既有的前评估、结构体系优化、工法研究、过程控制、监控量测、后评估研究成果,形成一套完整的新建平顶直墙大断面地铁车站密贴下穿既有车站的关键技术研究体系及结构设计施工指南,保证类似地下密贴穿越工程的安全、经济、高效有重要的工程意义和价值。