基于Abaqus的地下结构反应位移法抗震分析

随着城市地下空间的大规模开发利用,地铁、地下综合管廊、地下商店等地下结构得以大量兴建,其抗震问题已经成为城市地下工程抗震研究的重要组成部分。应用规范推荐的反应位移法对不规则矩形地铁车站结构进行抗震计算,分析不同位移加载方向下结构在设防地震、罕遇地震作用下的内力情况及抗震性能,进一步验证反应位移法的适用性。本文主要通过Abaqus软件对武汉地铁光谷五路站典型截面进行分析。     

地铁车站结构抗震分析

针对北京某地铁车站,根据反应位移法的计算原理,首先求出由土层位移引起作用于地铁车站结构的侧向力、作用于结构周围的剪力及结构惯性力;然后采用Midas GTS有限元软件进行地铁车站的抗震性能分析。由分析结果知,地铁车站层间位移满足规范限值要求,静力工况下的配筋能满足地震工况下的配筋需求,地铁车站结构的配筋控制工况为非地震工况。     

地铁换乘车站结构抗震性能数值模拟分析

文章以天津地铁11号线(地下二层)与12号线(地下三层)"L"形换乘车站为例,分别采用二维反应位移法对换乘车站在多遇地震作用下,二维反应加速度法和三维时程分析法对换乘车站在罕遇地震作用下的受力状态与变形情况进行模拟,最终基于地震作用下的内力及层间位移角对车站结构的抗震设防性能进行分析与评价。分析结果表明:对比二维计算中抗震工况和静力工况结果,对地下结构尺寸及配筋起控制作用的是静力工况;地铁车站换乘节点中埋深较浅的结构相对而言更不利于抗震,在设计时需加强其相应部位的抗震构造措施。     

某浅埋地铁车站反应位移法的计算分析

以沈阳十号线某地铁车站为例,阐述了地铁车站结构抗震设计的主流计算方法,并对计算中的各参数取值进行了详细介绍,结合车站结构计算结果,指出在7度抗震设防烈度下,车站结构按正常使用状况配筋即可满足抗震设防要求。     

地铁车站的抗震分析研究

地铁结构抗震分析是地铁结构设计的重要组成内容.本文简要阐述三种抗震计算方法,将反应位移法理论应用于厦门市轨道交通1号线一期工程中山路西站车站结构的地震反应分析,计算结果表明：在中震作用下,车站的中柱轴压比未超过0.85的限值,结构最大层间位移比均小于1/550,可以认为结构处于弹性工作阶段,构件截面及配筋均满足抗震计算要求;在大震作用下,车站弹塑性层间位移未超过1/250的弹塑性层间位移限值,可以认为结构局部处于弹塑性工作阶段;最后提出抗震构造措施.本文研究方法和研究成果对地铁车站结构抗震设计具有指导意义.     

整体式反应位移法的理论推导及一致性证明

整体式反应位移法是近几年提出的用于地下结构抗震分析的实用计算方法,目前适用于复杂断面形式地下结构抗震分析的整体式反应位移法已被《地下结构抗震设计标准》（GB/T 51336-2018）采用。该方法通过建立地层-结构整体模型来反映岩土介质与结构之间的相互作用、采用自由场地层模型计算等效输入地震荷载,避免了经典反应位移法中由地基弹簧的确定和使用带来的计算量和计算误差,同时弥补了经典反应位移法只适用于规则断面形状地下结构抗震分析的局限性。文章基于有限元离散模型,给出地下结构地震反应分析的整体式反应位移法的理论推导,并证明地下结构抗震设计标准中采用的整体式反应位移法与理论推导给出的整体式反应位移法的一致性,有助于对整体式反应位移法的理解和正确使用。     

反应位移法在复杂地下结构抗震中的应用

针对我国尚缺少完善的地下结构抗震分析方法和专门的有关复杂地下结构抗震设计规范的现状,在总结目前国内外地下结构抗震计算方法的基础上,采用反应位移法对某复杂地下大空间结构进行抗震设计与分析。同时,分析中还建立了该复杂地下结构的三维精细化有限元模型,采用动力时程分析给出结构的基准地震响应,从而评价反应位移法用于复杂地下结构抗震设计的适用性。分析结果表明,对于不同的计算工况反应位移法的计算结果与动力时程分析均基本一致,说明反应位移法可用于复杂地下结构的抗震设计。研究结论可为今后类似地下工程的抗震设计提供指导。     

地下综合管廊结构标准段的抗震分析

地下综合管廊作为城市的重要基础设施,不仅可以实现各类市政公用管线的集约化建设与管理,还避免因管线事故频发开挖路面所造成的"拉链路"现象[1,2]。反应位移法是基于一维土层的地震反应分析,结构的计算变形与实测变形较为吻合,可以较为清晰反映土体—结构间的相互作用。基于反应位移法,利用有限元计算软件Robot Structural Analysis对综合管廊进行抗震计算分析,并对比在考虑抗震作用和不考虑抗震作用下的内力、配筋等结果,为地下综合管廊结构是否需要进行抗震分析提供了重要依据。     

地下综合管廊投料口结构抗震计算分析——基于反应位移法

针对我国目前缺少完善的地下综合管廊复杂节点区间抗震计算设计规范的现状,结合工程实例,基于MIDAS Gen软件,采用反应位移法对复杂投料口结构进行横纵向抗震计算,经分析对比考虑地震作用与不考虑地震作用时投料口结构的内力、配筋情况,进一步证明了在地震作用中土层的变形位移对地下综合管廊结构安全具有较大影响。     

基于一维自由场分析对洞桩法车站进行反应位移法及时程分析法抗震计算

面对复杂的环境,采用洞桩法暗挖修建车站屡见不鲜,同时,由于近年来发生的大地震中地下结构发生过严重破坏,对地铁车站进行相关的抗震验算分析不可或缺。在地下结构抗震设计简化分析方法中,反应位移法与时程分析法应用广泛。论文通过一维自由场分析取得更准确的地层相关数据,并对2种计算方法进行对比分析。