爆炸冲击波在地铁车站内传播规律的数值模拟

采用AUTODYN对6.5kgTNT炸药在地铁站台中心地面爆炸后冲击波的传播过程做了数值模拟,分析了冲击波在站台层的传播规律,以及冲击波沿楼梯和沿站台纵向的衰减规律,绘制了距站台地面1.5m高处的冲击波杀伤范围云图。计算结果表明：地铁车站内冲击波衰减缓慢,在柱间狭长区域超压要高于两侧相对开阔地带。在文中所研究的苏州某地铁车站内,炸药起爆后,在距离炸药大约20m以外不会发生人员伤亡,而在距离炸药12m以内杀伤范围线是不规则的,在柱间肺损伤的概率要比两侧相对开阔的空间高。在距离炸药4m以内的区域均在1%死亡线以内,越靠近装药中心死亡概率越高。     

典型地铁车站内爆炸致人员伤亡区域的预测研究

地铁车站遭受恐怖爆炸袭击,会造成大量的人员伤亡和经济损失,目前我国关于地铁内爆炸分析的研究资料较少。利用动力有限元计算软件LS-DYNA,对典型地铁车站结构内爆炸进行三维数值模拟,分析其在不同药量作用下冲击波流场分布规律,绘制了站台板位置处冲击波超压峰值等压线图,搜集整理国内外关于冲击波对人员损伤的评价准则,利用相关评价准则,对地铁遭受恐怖爆炸袭击时人员伤亡进行评估,为地铁车站的抗爆设计和反恐预案等提供参考依据。     

地铁车站减振墙的动力特性分析

为减少地铁列车运行产生的振动能量通过车站主体结构传播至地表,本文设计了一种车站减振墙。以雄安至北京大兴国际机场快线金融岛站为研究背景,通过在车站墙体内部设置由黏弹性材料构成的阻尼层形成减振墙,分析了列车荷载作用下减振墙的减振效果。研究结果表明：列车荷载作用下,从时程结果来看,车站减振墙最大可使车站周围土体平均振动加速度幅值减小28.6%,振动加速度峰值减小31.9%;从频谱分析来看,车站周围土体振动加速度峰值降幅最大为66.1%,平均降幅为45.1%;对应1/3倍频程谱,采用减振设计后,最大可使土体中振动加速度级降低5.5 dB,降幅达8.4%。通过在车站主体结构墙内部设置由黏弹性材料构成的阻尼层进行减振设计,可有效减少列车振动能量在车站主体结构内的传播。     

基于纤维模型的拱形断面地铁车站结构弹塑性地震反应时程分析

采用基于粘弹性静-动力统一人工边界的静-动力联合分析方法,并采用钢筋混凝土纤维模型程序THUFIBER模拟地铁车站结构,使用大型通用有限元软件MSC.Marc对北京市一座拱形断面结构型式的单层三跨岛式站台车站进行了水平向弹塑性地震反应时程分析.计算结果表明:结构边跨拱形顶板的中段、柱上端是水平方向加速度与位移反应强烈部位;柱是结构抗震受力最不利部位,且柱上端与下端所受轴力相差不大,但柱上端所受到的弯矩更大,这使得在强地震作用下,柱上端有可能在较大弯矩作用下先于柱下端破坏;拱形断面结构型式可以有效的减小作用在拱形顶板上的弯矩,而代之以承受相对较大的轴力,因此相对于矩形断面结构型式,拱形断面的受力要更合理和更有利.此外,数值分析结果还表明:相对于目前广泛采用的设计基本地震加速度,对地铁车站等地下结构进行抗震分析及设计时采用自由场地面与基岩间的峰值相对位移(PGRD)作为设计地震动参数更为合理和有效.     

锦绣路地铁车站地下连续墙施工技术研究

本文较详细地介绍了上海M7线锦绣路地铁车站地下连续墙的施工方法,同时也介绍了处理上海地区软弱,易塌方地层的施工措施,为以后类似地下连续墙施工提供参考。     

地铁车站侧墙与板同时浇注施工方法

本文详细介绍地铁明挖车站主体结构侧墙与板同时浇注时脚手架布置、模板支撑及浇注顺序一系列工序施工要点及其相互作用关系。     

地铁车站通风空调风管制作与安装

风管的制作安装是地铁车站通风空调系统施工重要环节之一,关系到能否为乘客、运营管理人员、设备正常工作提供一个舒适环境,本文结合某轨道交通地下车站设备安装工程施工实践,介绍车站通风空调风管制作与安装施工要点,供同行参考。     

场地均质性对浅埋地铁车站地下结构地震易损性的影响

场地条件是影响地下结构地震响应的关键因素之一,该文旨在研究场地均质性对于地铁车站地下结构地震易损性的影响。以两层两跨地铁车站为研究对象,基于ABAQUS/Standard软件平台建立了考虑土-结构相互作用的二维有限元分析模型。模型考虑了循环动力荷载作用下土体的非线性与钢筋混凝土的弹塑性力学行为。采用增量动力分析方法分别计算了结构在层层场地条件下与均质场地条件下结构的地震响应,并以层间位移角为损伤指标与地面峰值加速度为地震动强度指标绘制了地铁车站结构的地震易损性曲线。结果表明,层层场地条件下结构的响应均值要显著高于均质场地,但两者标准差一致。在地震动作用下,结构处于层层场地下的破坏概率要明显高于均质场地,这主要归因于层层场地中毗邻结构的土体产生了较大的剪切变形。上述结论可为地下结构基于性能的抗震设计提供科学参考。     

采用不同隔震形式的双层地铁地下车站结构地震反应分析

针对地铁地下车站结构中柱、中板等抗震薄弱构件,分别研究了车站结构在传统完全约束结构形式下,在上下层中柱顶部设置弹性滑移支座时,以及本文提出的在中板边缘及底层中柱设置隔震支座时的地震反应特性,建立了土-地下结构非线性静动力耦合相互作用的二维有限元分析模型,对比分析了采用不同隔震形式对车站主体结构静动力反应特性的影响规律。结果表明：与传统车站结构相比,在中柱顶部设置弹性滑移支座能有效降低车站中柱处的地震损伤,具有更好的抗震性能。采用本文提出的中板边缘及底层中柱设置隔震支座,可以在减小中柱所受地震损伤的同时,有效地保证结构中板在强地震中不受严重损伤,从而提高车站的整体抗震性能。     

地铁车站的安全风险管理

以成都地铁2号线一期工程春熙路站为例,从施工监理的角度通过对地铁车站施工前、施工过程中的安全风险管理等方面进行分析与阐述,说明地铁车站的安全风险管理的主要内容,保证施工安全。     

摩擦摆支座在地下地铁车站结构中的减震效果研究

基于阪神地震中大开地铁车站的破坏模式与成灾机理,借鉴地面建筑结构的减隔震设计理念,提出在地铁车站中柱顶部设置摩擦摆支座形成新型减震结构体系。通过建立土-地下结构整体二维数值分析模型,运用整体动力时程分析方法对比研究了摩擦摆支座不同滑道半径和不同摩擦系数工况下减震结构与原型结构在结构变形和截面内力等动力响应的差异。结果表明：柱端设置摩擦摆支座使得结构整体抗侧刚度减小,结构的水平变形呈现小幅增大趋势。当摩擦摆支座的滑道半径越大、摩擦系数越小时,中柱变形、剪力和弯矩值较原型结构均有大幅的减小。     

轨道交通地表振动局部放大现象成因分析

为研究轨道交通振动产生地表局部放大现象原因,利用地表落锤试验和半空间位移格林函数解析解,分析了振源位于地面和地下两种情况下单频振动的地表响应传播规律。结果表明：1) 当振源位于地面时,单一频率的地表振动响应幅值随距离呈现波浪形衰减,波动间隔与其自身频率相关。地表体波和瑞利波衰减速度不同而引起的振动叠加效应是造成上述现象的主要原因。2) 当振源埋置于地下时,单一频率的地表振动响应将在距振源与埋深大致相当的近场处产生一个明显的波峰或波谷,在远场衰减规律与振源位于地面的情况近似。     

北京地铁列车振动对环境影响的探讨

根据作者在北京地铁区间隧道的列车振动测试和数值分析，初步探讨地铁列车振动对环境的影响。     

基于校准法的地铁振动对西安钟楼影响研究

针对西安地铁振动对钟楼影响案例,建立了#x0201c;车辆-轨道-隧道-土层#x0201d;3维动力有限元模型,研究了行车速度对3个方向地表振动响应的影响：结果显示,降低车速对控制地表速度峰值效果显著。地铁2号线通车后,首次针对重点古建筑防地铁交通微振动控制问题采用#x0201c;输入-输出#x0201d;两位置进行模型校准,测试结果显示,模型输入激励与输出响应均与实测结果吻合良好。校核后的模型用于预测地铁2号线、6号线联合运行下振动响应。比较了拟建6号线3种不同线位,当考虑钟楼微振动控制时,方案2和方案3要优于方案1。     

典型舱室内爆炸仿真分析

基于非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA,建立了大体积复杂结构的典型舱室模型,采用流固耦合算法,仿真分析舱内爆炸载荷传播特性,得出舱室撕裂破口主要集中在舱壁角隅处,加强筋结构大变形破坏,舱壁结构解体飞散,舱内由于冲击波反射作用形成准静态压力区等结果,可为舰艇毁伤和防护提供参考。     

典型舱室内爆炸仿真分析

基于非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA,建立了大体积复杂结构的典型舱室模型,采用流固耦合算法,仿真分析舱内爆炸载荷传播特性,得出舱室撕裂破口主要集中在舱壁角隅处,加强筋结构大变形破坏,舱壁结构解体飞散,舱内由于冲击波反射作用形成准静态压力区等结果,可为舰艇毁伤和防护提供参考。     

高架轨道交通引起的环境振动影响分析与预测

对高架轨道交通系统引起的环境振动影响进行理论分析和数值计算,建立了车-桥和墩-土两个子系统模型,通过车-桥子系统模型得到作用在墩-土子系统上的动荷载,然后利用墩-土子系统模型计算出在该荷载作用下周围环境的动力响应;进一步通过参数分析研究了各种因素对环境振动的影响规律。结果表明:高架轨道交通引起的环境振动随振源距离的增大而逐渐减小,并且受到桥梁跨度、桥梁质量、桥墩基础埋深、车辆轴重、列车速度、土的性质及支座刚度的影响。根据计算结果运用回归的方法提出了高架轨道交通引起环境振动的预测公式,并通过与北京地铁5 号线的实测结果和其他预测公式的比较进行了验证,表明所提出的预测公式具有较高的准确度和适应性。     

水中爆炸气泡脉动周期的试验研究

通过工程试验研究 ,观测到水下爆炸引起的地基及水中结构物的二次地震波现象。借助已有的水下爆炸理论 ,分析试验结果 ,总结了地基及结构振动的规律 ,指出二次振动现象与水中爆炸产生的气泡脉动有关。试验特别给出了紧贴壁面爆炸时气泡脉动的规律及其脉动周期的计算结果。气泡脉动诱发的结构物二次振动的幅值与第一次振动的幅值相近 ,其危害性应引起重视。