两层三跨框架式地铁地下车站结构弹塑性工作状态与抗震性能水平研究 被引量：35

1

作者 庄海洋 任佳伟 +2 位作者 王瑞 苗雨 陈国兴 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期131-138,共8页

针对目前缺乏对现有地铁地下车站结构抗震性能水平的认识,根据相关规范的规定,设计了7种研究不同场地类别,并考虑输入地震动强度,分析了两层三跨框架式地铁地下车站结构的动力损伤特性及其抗震水平。结果表明,地铁地下车站结构的弹性和... 针对目前缺乏对现有地铁地下车站结构抗震性能水平的认识,根据相关规范的规定,设计了7种研究不同场地类别,并考虑输入地震动强度,分析了两层三跨框架式地铁地下车站结构的动力损伤特性及其抗震水平。结果表明,地铁地下车站结构的弹性和弹塑性工作性态层间位移角限值分别小于地面钢筋混凝土框架结构的对应值;同时,地铁地下车站结构从弹性极限工作状态到弹塑性极限工作状态所对应的层间位移角的差值也较小,说明其抗震延性明显比地面钢筋混凝土框架结构的要差。基于计算结果,分析了不同输入地震动强度下地下结构层间位移角、结构与土体的刚度比和输入峰值加速度之间的关系,建立了该类地铁地下车站结构层间位移角随地下结构与地基的刚度比和输入地震波峰值加速度变化的预测公式,以及该类地下车站结构层间位移角限值与抗震性能水平的一一对应关系,初步给出了该类地下车站结构基于层间位移角的抗震性能水平划分和物理描述。 展开更多

关键词 地铁地下车站结构 结构与地基的刚度比 抗震性能水平 弹塑性工作性态 层间位移角

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可液化场地上三拱立柱式地铁地下车站结构地震反应特性振动台试验研究 被引量：20

2

作者 陈苏 陈国兴 +2 位作者 戚承志 杜修力 王志华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1899-1914,共16页

开展了近、远场地震动作用下可液化场地上三拱立柱式地铁地下车站结构大型振动台模型试验。分析了模型地基的加速度、孔压、地表震陷及模型结构的加速度、应变。结果表明：模型地基的孔压累积经历了缓发展、急增长两个阶段;模型地基的... 开展了近、远场地震动作用下可液化场地上三拱立柱式地铁地下车站结构大型振动台模型试验。分析了模型地基的加速度、孔压、地表震陷及模型结构的加速度、应变。结果表明：模型地基的孔压累积经历了缓发展、急增长两个阶段;模型地基的加速度Arias强度释放时刻与孔压急增长阶段的起点时刻相对应,加速度Arias强度峰值较大的工况,模型地基孔压比峰值也较大;模型地基孔压场分布呈现出小震时模型结构底部液化程度较低、大震时场地底部液化程度较低的现象。强地震动作用下,模型结构发生了显著的上浮;模型地基、模型结构均表现出对低频相对发育的地震动反应更为强烈的现象。强震作用下,浅层可液化土在循环流动过程中发生了由于剪切刚度瞬态突增而导致峰值加速度瞬时急增的现象。模型结构中柱为此类型车站的最不利构件,附拱在与竖向成±（30°-60°）区域内应变反应较大,中庭上拱在45°位置处应变反应较大;随着模型结构拉应变幅值的增加,模型结构自振频率不断衰减。主观测面测点和次观测面测点的拉应变幅值均存在不同程度的差异,模型结构的应变反应存在空间效应。 展开更多

关键词 振动台模型试验 可液化场地 三拱立柱式地铁地下车站结构 地震损伤机制

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三拱立柱式地铁地下车站结构三维精细化非线性地震反应分析 被引量：20

3

作者 陈磊 陈国兴 +1 位作者 陈苏 龙慧 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期100-107,共8页

基于ABAQUS软件研发的显式有限元并行计算集群平台,建立三拱立柱式地铁地下车站结构三维精细化有限元分析模型;研究大地震近场和远场地震动作用下地铁地下车站结构三维非线性地震反应特性。结果表明:地震作用下,三拱立柱式车站立柱底部... 基于ABAQUS软件研发的显式有限元并行计算集群平台,建立三拱立柱式地铁地下车站结构三维精细化有限元分析模型;研究大地震近场和远场地震动作用下地铁地下车站结构三维非线性地震反应特性。结果表明:地震作用下,三拱立柱式车站立柱底部为最危险部位,两侧副拱较中间主拱安全;两侧副拱拱璧损伤没有框架式车站结构外墙损伤严重;两侧副拱与竖向轴夹角约为30°处上、下拱壁上损伤指数最大;地铁地下车站结构峰值加速度沿车站纵轴线方向呈波浪状,纵轴线中点附近峰值加速度最大;三拱立柱式地铁车站的破坏主要和结构相对位移角有关,其破坏模式主要为剪切破坏。 展开更多

关键词 地铁地下车站结构 三拱立柱式 三维精细化有限元 非线性分析 地震反应特性

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复杂大型地铁地下车站结构非线性地震反应分析 被引量：35

4

作者 庄海洋 龙慧 陈国兴 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2013年第2期192-199,共8页

以苏州地铁一号线的星海站为工程背景,对上层为五跨和下层为三跨的地铁车站结构的抗震性能进行数值计算,考虑了土体与混凝土的强非线性特性和土与结构接触非线性特性,分析了结构的层间位移反应特征和结构构件连接部位的应力反应规律,以... 以苏州地铁一号线的星海站为工程背景,对上层为五跨和下层为三跨的地铁车站结构的抗震性能进行数值计算,考虑了土体与混凝土的强非线性特性和土与结构接触非线性特性,分析了结构的层间位移反应特征和结构构件连接部位的应力反应规律,以及结构构件的动态损伤演化规律。研究结果表明:车站结构柱子底端的应力反应大于顶端的应力反应,边柱底端的反应大于中柱底端的反应,下层柱底的应力反应大于上层柱底的应力反应;车站结构的上层侧墙的顶底部结点的应力反应明显比下层侧墙的对应位置结点处的要大;车站结构顶板的中跨端部结点的应力反应明显比侧边跨和侧中跨的要大;车站结构中板的侧中跨端部的应力反应明显比中跨端点处的要大,同时中跨端点处的应力反应又要比侧跨端部的要大;下层右中柱及下层侧墙底部外侧均为破坏最为严重的区域。研究成果对提高该类地铁车站结构抗震性能的认识及其抗震设计水平提供合理的参考与指导。 展开更多

关键词 地铁地下车站结构 土与结构相互作用 地震反应

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深软场地地铁地下车站结构近、远场地震反应数值分析 被引量：10

5

作者 龙慧 陈国兴 +2 位作者 庄海洋 杜修力 戚承志 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第3期45-51,共7页

场地条件和地震动特性对地铁地下车站结构地震反应有重要影响,为了研究深软场地地铁地下车站结构近、远场地震反应特性,以苏州地铁一号线星海站为工程背景,基于苏州地震构造环境,建立深软地基-地铁车站结构二维非线性静动力耦合有限元... 场地条件和地震动特性对地铁地下车站结构地震反应有重要影响,为了研究深软场地地铁地下车站结构近、远场地震反应特性,以苏州地铁一号线星海站为工程背景,基于苏州地震构造环境,建立深软地基-地铁车站结构二维非线性静动力耦合有限元分析模型,对深软场地地铁地下车站结构在近场中强震和远场强地震作用下的地震反应特性进行了数值模拟分析,得到了2种地震动作用下车站结构加速度、变形、应力反应规律和损伤特性的差异。 展开更多

关键词 地铁地下车站结构 地震反应特性 近、远场地震动 深软场地 苏州地铁

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地面微倾斜可液化场地中地铁地下车站结构的地震反应研究 被引量：12

6

作者 王瑞 庄海洋 +1 位作者 陈国兴 付继赛 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2018年第2期130-140,共11页

砂土液化造成了大量建筑物的破坏,但目前对砂土液化地基中地铁地下结构的地震反应研究相对较少,尤其对微倾斜液化地基中地铁地下结构地震反应的研究更为缺乏。基于有限单元法,采用已开发的砂土液化大变形动力本构模型模拟液化土层的剪... 砂土液化造成了大量建筑物的破坏,但目前对砂土液化地基中地铁地下结构的地震反应研究相对较少,尤其对微倾斜液化地基中地铁地下结构地震反应的研究更为缺乏。基于有限单元法,采用已开发的砂土液化大变形动力本构模型模拟液化土层的剪切大变形,采用基于ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)算法的有限单元网格动态自适应调整技术解决土体液化大变形发生后有限单元的畸变问题,建立了地面微倾斜液化地基中土体-地下结构非线性动力相互作用的数值分析模型,分析了地面倾角变化对地铁车站周围地基液化分布特征、车站结构周围土层侧移变形特征、地下结构上浮和应力反应的影响规律,揭示了微倾斜液化地基中地铁地下车站结构的地震反应特征。 展开更多

关键词 地铁地下车站结构 砂土液化 土层侧移 地震反应 微倾斜场地

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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 被引量：2

7

作者 庄海洋 李晟 +1 位作者 王伟 陈国兴 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期379-388,共10页

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... 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。 展开更多

关键词 隔震支座 抗震性能 地铁地下车站结构 地震损伤 数值模拟

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基于柱顶隔震的3层3跨地铁地下车站结构抗震性能研究 被引量：9

8

作者 陈文斌 庄海洋 +1 位作者 李晟 陈苏 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2021年第1期146-156,共11页

针对3层3跨框架式地铁地下车站结构抗震薄弱构件,采用在柱顶不同位置设置铅芯橡胶隔震支座的方法,建立土-地下连续墙-主体结构非线性静动力耦合相互作用的二维整体时域有限元分析模型,分析柱顶隔震支座对车站主体结构的侧向变形、地震... 针对3层3跨框架式地铁地下车站结构抗震薄弱构件,采用在柱顶不同位置设置铅芯橡胶隔震支座的方法,建立土-地下连续墙-主体结构非线性静动力耦合相互作用的二维整体时域有限元分析模型,分析柱顶隔震支座对车站主体结构的侧向变形、地震损伤和动应力反应等结构地震反应特性的影响。结果表明,仅在抗震薄弱的顶层和底层中柱柱顶设置2层隔震支座与各层中柱柱顶设置3层隔震支座均可有效减轻中柱地震损伤程度,提高车站结构整体抗震性能。然而,仅在顶、底层中柱柱顶设置2层隔震支座时,会明显加重未设置隔震支座的中间层中柱地震损伤程度。此外,柱顶隔震支座的设置会削弱隔震体系的整体抗侧移能力,从而增大地铁地下车站结构地震侧移。总体上,建议采用各层中柱柱顶均设置隔震支座的措施提升地铁地下车站结构的整体抗震性能。 展开更多

关键词 地铁地下车站结构 隔震支座 地震反应 减震效能 数值模拟

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三层三跨框架式地铁地下车站结构抗震性能水平研究 被引量：19

9

作者 杨靖 云龙 +2 位作者 庄海洋 任佳伟 陈文斌 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2240-2248,共9页

根据相关规范规定,设计出6种不同的场地类别,并考虑地下连续墙和输入地震动强度的影响,分析了三层三跨框架式地铁地下车站结构的地震损伤特性、破坏过程及抗震性能水平。结果表明:在结构层间位移角幅值接近时,二类场地条件下结构的地震... 根据相关规范规定,设计出6种不同的场地类别,并考虑地下连续墙和输入地震动强度的影响,分析了三层三跨框架式地铁地下车站结构的地震损伤特性、破坏过程及抗震性能水平。结果表明:在结构层间位移角幅值接近时,二类场地条件下结构的地震损伤程度最轻,四类场地条件下地震损伤最为严重;在大震且场地条件较差时,主体结构在输入地震动峰值过后的一段时间内将处于严重破坏状态,随后才进入可能的完全破坏状态;基于计算结果,建立了该类型地铁地下车站结构层间位移角与结构–土体刚度比R的预测公式;通过对比地下结构不同损伤破坏程度与对应的结构层间位移角的关系,给出了地铁地下结构地震完全破坏的判别标准,并初步给出了不同场地类别下该类地下结构基于层间位移角的抗震性能水平划分及其地震破坏物理描述。 展开更多

关键词 地铁地下车站结构 场地类别 结构–土体刚度比 层间位移角 抗震性能水平

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基于侧向地基回填隔震层的两层三跨地铁地下车站结构抗震性能分析 被引量：4

10

作者 朱雪立 王伟 庄海洋 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2021年第3期165-175,共11页

针对两层三跨地铁地下车站结构侧向采用不同含量橡胶颗粒土作为回填隔震层,建立土-地连墙-隔震层-主体结构静动力耦合非线性动力相互作用的二维整体有限元分析模型,分析设置不同含量的橡胶颗粒土侧向隔震层对地下车站主体结构的侧向变... 针对两层三跨地铁地下车站结构侧向采用不同含量橡胶颗粒土作为回填隔震层,建立土-地连墙-隔震层-主体结构静动力耦合非线性动力相互作用的二维整体有限元分析模型,分析设置不同含量的橡胶颗粒土侧向隔震层对地下车站主体结构的侧向变形、结构可恢复性以及地震损伤等结构地震反应的影响规律。结果表明:设置10%~20%含量的橡胶颗粒土隔震层可有效地减轻地震对车站结构的地震损伤程度,提高车站结构的震后可恢复性与抗震性能。然而,当输入峰值加速度大于0.2 g时,隔震层的设置会增大地下结构的侧向变形。总体上,建议基岩输入峰值加速度PBA≦0.2 g时,可采用10%~20%含量的橡胶颗粒土作为隔震层来提升地下车站结构的整体抗震性能。 展开更多

关键词 地铁地下车站结构 橡胶颗粒土隔震层 可恢复性 减震效能 数值模拟

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肥槽回填对装配式地下车站结构的力学影响 被引量：3

11

作者 彭智勇 杨秀仁 +2 位作者 王臣 黄美群 林放 《都市快轨交通》 北大核心 2023年第2期100-106,126,共8页

肥槽回填是明挖装配式地下车站的主要施工阶段,对装配式地下结构的内力和变形有重要影响。针对肥槽回填阶段装配式地下车站结构的力学特性,建立增量法结构计算模型,对不同肥槽的回填材料、回填方案以及中板结构施作的先后次序等工况下... 肥槽回填是明挖装配式地下车站的主要施工阶段,对装配式地下结构的内力和变形有重要影响。针对肥槽回填阶段装配式地下车站结构的力学特性,建立增量法结构计算模型,对不同肥槽的回填材料、回填方案以及中板结构施作的先后次序等工况下的装配式地下车站的结构进行分析,研究不同工况对装配式地下车站结构内力和稳定性的影响。研究结果表明:①采用常规土体材料进行肥槽回填,其回填荷载会导致该阶段装配式结构部分的接头内力超过接头承载能力,回填荷载作用下结构有失稳趋势(拱脚支撑受拉);②采用结硬性材料进行肥槽回填,不同分层方式的回填方案对装配式结构的接头内力和稳定性影响差异较大,其中结硬性回填材料一次性回填对结构的影响比常规土体回填更大,分多层回填时能有效降低回填荷载的影响,采用4次分层回填方案,结构受力与变形均有大幅改善,能确保结构稳定性,使接头承载性能满足要求;③在肥槽回填之前施工中板结构,能大幅改善肥槽回填荷载对结构接头承载能力和稳定性的影响,各种回填方案均能满足结构受力和稳定性的要求,因此中板施工前置工况可降低对肥槽回填材料和方案的要求,不排除今后采用较低强度结硬性材料回填的可能性。 展开更多

关键词 地铁 肥槽回填 明挖预制装配式地下车站结构 结硬性回填 增量法计算

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采用装配式钢管混凝土柱的地下车站结构抗震性能研究

12

作者 邬歆 许紫刚 +1 位作者 庄海洋 李晟 《世界地震工程》 北大核心 2023年第4期107-115,共9页

采用钢管混凝土中柱可明显提升地下车站结构中柱的抗震性能,其中梁柱之间采用快速连接装置的装配式中柱又可进一步减小中柱的地震损伤。基于上述已有的研究结果,本文选取某单层双跨地下车站结构,分别建立了传统现浇中柱和装配式中柱的土... 采用钢管混凝土中柱可明显提升地下车站结构中柱的抗震性能,其中梁柱之间采用快速连接装置的装配式中柱又可进一步减小中柱的地震损伤。基于上述已有的研究结果,本文选取某单层双跨地下车站结构,分别建立了传统现浇中柱和装配式中柱的土-地下结构非线性静动力耦合相互作用的三维有限元分析模型,对比分析了快速连接装置壁厚对地下车站结构整体抗震性能的影响规律。结果表明:在保证结构整体安全性能和经济效益的同时,连接装置壁厚取为30~40 mm可最大程度地发挥预制钢管混凝土柱及其快速连接装置的减震效能。 展开更多

关键词 地下车站结构 钢管混凝土柱 装配式 抗震性能 地震损伤

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城市地铁车站地下结构地震反应

13

作者 肖建华 刘淼 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第4期490-495,共6页

针对地震作用下地铁结构动力学响应的安全问题,基于弹性地基梁理论,利用大型通用有限元计算软件ADINA建立了三层岛式地铁车站结构有限元计算模型,研究地铁的多遇地震与罕遇地震的动力学响应的影响因素,对车站进行了静力分析、谱反应分... 针对地震作用下地铁结构动力学响应的安全问题,基于弹性地基梁理论,利用大型通用有限元计算软件ADINA建立了三层岛式地铁车站结构有限元计算模型,研究地铁的多遇地震与罕遇地震的动力学响应的影响因素,对车站进行了静力分析、谱反应分析以及动力时程分析,总结了地铁结构的地震响应规律.分析结果表明:多遇地震作用下,随着高度的增加地铁车站结构的层间位移随之增大,梁柱连接处的应力较大,楼板跨中节点的应力最小;罕遇地震作用下地铁结构变化有着相似的趋势,但是罕遇地震的位移要远大于多遇地震下的水平位移. 展开更多

关键词 地下车站结构 地震反应 弹性地基梁 层间位移 等效应力

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软弱场地上地铁车站结构近远场地震反应特性振动台试验 被引量：13

14

作者 左熹 陈国兴 +3 位作者 王志华 杜修力 洪小星 李方明 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第S2期299-305,共7页

针对软弱粉质黏土场地条件的三跨三层地铁车站结构,进行近远场地震动作用下土-地下结构动力相互作用振动台模型试验,测试地铁车站结构的加速度、应变反应、水平位移反应和地基土的加速度、震陷及其作用于侧墙的动土压力反应。分析软弱... 针对软弱粉质黏土场地条件的三跨三层地铁车站结构,进行近远场地震动作用下土-地下结构动力相互作用振动台模型试验,测试地铁车站结构的加速度、应变反应、水平位移反应和地基土的加速度、震陷及其作用于侧墙的动土压力反应。分析软弱场地土的近远场加速度反应规律、地表震陷特征,结果表明:近、远场地震动作用下,地基土的地震动频谱均呈现出低频放大现象,但其放大效应的程度和频率范围差异较大;由于强地震动作用下地基土发生软化,地基土的地震动频谱特性体现出明显的集中效应;强地震动作用时地基土的基频与远场地震动的主频接近,地基土的地震动放大效应更为显著;地表震陷随输入地震动峰值加速度的增大而增大,但地铁车站结构与土层的竖向相对滑动较小。 展开更多

关键词 振动台模型试验 近远场地震动 软弱场地 地铁地下车站结构

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微倾斜可液化场地中地铁地下结构地震反应的振动台模型试验研究 被引量：6

15

作者 庄海洋 周家甫 +1 位作者 陈苏 陈国兴 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2019年第2期46-56,共11页

微倾斜场地砂土液化产生的土层侧移对地面结构和埋于其中的地下结构都造成了严重的地震破坏,也将会对地铁大型地下结构的地震安全造成严重的威胁。同时,地铁地下车站与区间隧道的连接部位因结构刚度的突变,必然会造成该部位结构的地震... 微倾斜场地砂土液化产生的土层侧移对地面结构和埋于其中的地下结构都造成了严重的地震破坏,也将会对地铁大型地下结构的地震安全造成严重的威胁。同时,地铁地下车站与区间隧道的连接部位因结构刚度的突变,必然会造成该部位结构的地震反应区别于标准段结构的地震反应。鉴于此,本文介绍了微倾斜(倾角为6°)可液化场地中两层三跨框架式地铁地下车站和区间隧道连接部位结构地震反应的大型振动台模型试验研究。通过对试验测试结果和试验现象的分析,揭示了微倾斜液化场地中地铁地下车站结构的动力反应规律及其地铁地下车站结构非均匀上浮机理,以及地铁地下车站结构与区间隧道结构的连接对各自动力反应的影响规律。 展开更多

关键词 微倾斜场地 砂土液化 地铁地下车站结构 区间隧道 振动台模型试验

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软弱场地地铁车站结构地震反应的数值模拟与模型试验对比分析 被引量：3

16

作者 叶道奎 陈国兴 左熹 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2012年第5期528-534,共7页

根据软弱场地土上地铁车站结构大型振动台模型试验结果,以软件ABAQU S为平台,采用记忆型嵌套面黏塑性动力本构模型和动塑性损伤模型,分别模拟土体和车站结构混凝土的动力特性,建立了土-地铁车站结构非线性动力相互作用二维和三维有限元... 根据软弱场地土上地铁车站结构大型振动台模型试验结果,以软件ABAQU S为平台,采用记忆型嵌套面黏塑性动力本构模型和动塑性损伤模型,分别模拟土体和车站结构混凝土的动力特性,建立了土-地铁车站结构非线性动力相互作用二维和三维有限元分析模型,对各种试验工况下地基土-地铁车站结构体系的地震反应进行了数值模拟,并与试验结果进行了对比。结果表明:二维、三维数值模拟与振动台模型试验结果基本一致,三维模型可更好地模拟软弱场地与地铁车站结构的动力相互作用及模型结构的动力反应。数值模拟结果和振动台试验结果可相互验证其可靠性。 展开更多

关键词 地铁地下车站结构 地震反应特性 大型振动台模型试验 数值模拟

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地下结构地震反应分析拟静力法与动力非线性时程法的比较 被引量：9

17

作者 洑旭江 常素萍 陈国兴 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2016年第1期44-51,共8页

以典型的两层三跨地铁地下车站结构为研究对象,采用基于自由场位移场频域等效线性分析结果的反应位移法和反应加速度法分析地下结构的地震弯矩,并与基于ABAQUS软件的地下结构地震反应非线性时程分析的计算结果进行了比较,对比了不同地... 以典型的两层三跨地铁地下车站结构为研究对象,采用基于自由场位移场频域等效线性分析结果的反应位移法和反应加速度法分析地下结构的地震弯矩,并与基于ABAQUS软件的地下结构地震反应非线性时程分析的计算结果进行了比较,对比了不同地震动强度、结构刚度及顶板埋深对地下结构地震弯矩的影响。结果表明:输入地震动强度越大,拟静力法与动力非线性时程法计算结果之间的差异越大;地下结构刚度越大,两者之间的差异也越大;中等强度的地震动作用时,相对于动力非线性时程法的计算结果,浅埋结构的拟静力法结果偏大,深埋结构的拟静力法计算结果偏小;反应位移法和反应加速度法的计算结果差异很小。该研究结果对地下结构抗震设计方法的比选具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 地铁地下车站结构 反应位移法 反应加速度法 非线性时程分析法 对比分析

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地下结构地震破坏的大比尺循环推覆加载模型试验方法及其验证 被引量：3

18

作者 杨靖 庄海洋 +2 位作者 王伟 张广宇 陈苏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期796-804,共9页

目前振动台模型试验很难真实模拟地下结构的地震破坏特征及其发展过程,以大开地铁车站结构为原型,考虑周围土压力等效,基于单层地下结构抗震性能的层间位移角划分体系,确定了以位移控制的循环加载曲线,设计并开展了1∶7的大比尺模型结... 目前振动台模型试验很难真实模拟地下结构的地震破坏特征及其发展过程,以大开地铁车站结构为原型,考虑周围土压力等效,基于单层地下结构抗震性能的层间位移角划分体系,确定了以位移控制的循环加载曲线,设计并开展了1∶7的大比尺模型结构推覆试验,并与数值模拟结果进行了对比。结果表明:车站结构中柱端部会先于结构的其他构件出现裂缝,发生先拉后压破坏,随着中柱承载能力的下降,结构内力开始重新分配,上覆土压逐渐向侧墙转移,进而导致顶板端部和侧墙顶底端裂缝开始发展,最终结构整体失去承载能力。与数值模拟结果相比,设计的大比尺地下结构地震破坏推覆加载试验能够准确模拟单层地下车站结构的地震破坏过程。同时,与已有的单层地下车站抗震性能水平研究结果对比,进一步验证了新模型试验方法能够合理再现单层地下结构抗震性能水平。 展开更多

关键词 地铁地下车站结构 循环加载推覆试验 数值模拟 抗震性能水平 地震破坏

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基于数值统计的浅埋地下结构地震动强度指标与抗震性能水平划分研究 被引量：1

19

作者 王伟 杨靖 +1 位作者 张广宇 庄海洋 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期732-741,共10页

现阶段地下结构易损性分析还处于初步研究阶段,以单层双跨的日本大开车站为原型,建立了土与单层地下结构动力相互作用的有限元模型。首先根据地震动的频率,选取地震动;再采用增量动力时程分析方法(IDA),给出了地下结构地震损伤状态的判... 现阶段地下结构易损性分析还处于初步研究阶段,以单层双跨的日本大开车站为原型,建立了土与单层地下结构动力相互作用的有限元模型。首先根据地震动的频率,选取地震动;再采用增量动力时程分析方法(IDA),给出了地下结构地震损伤状态的判定与定量划分方法,最后挑选出合适的地震强度指标(IM)。分析结果表明,基于PGA(地表峰值加速度)/PGV(地表峰值速度)分类的地震动记录在IDA曲线上表现出显著的差异,地震动选取的合理性以及随机性是地下结构地震易损性曲线客观性的重要保证;峰值地面加速度(PGA)与场地土层顶底峰值相对位移(PSSRD)均可作为该类浅埋矩形地下结构地震易损性分析的有效且合适的地震动强度指标。基于场地的非线性地震反应特征,对于深埋地下结构的地震动强度指标还有待进一步研究。 展开更多

关键词 地铁地下车站结构 土‑结构相互作用 数值模拟 抗震性能水平 地震动强度指标

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地震-移动荷载耦合作用下地铁车站动力性能研究

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作者 刘士龙 高盟 +1 位作者 矫慧慧 邢晨光 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第5期222-231,共10页

地下轨道交通是城市交通的生命线,由于我国地震频发以及列车进出站频率增加,地铁车站结构易受地震荷载和列车荷载共同影响,然而目前地铁车站结构抗震性能研究中未考虑地震-列车荷载耦合作用存在的现实问题。为保证地震和列车进出站同时... 地下轨道交通是城市交通的生命线,由于我国地震频发以及列车进出站频率增加,地铁车站结构易受地震荷载和列车荷载共同影响,然而目前地铁车站结构抗震性能研究中未考虑地震-列车荷载耦合作用存在的现实问题。为保证地震和列车进出站同时发生时地铁车站结构的安全,建立土体-地铁车站-轨道相互作用的三维精细化计算模型,选取列车制动进站的荷载形式施加在轨道表面,并在模型底部输入三向地震波,对比分析地铁车站结构在地震作用和地震-列车耦合作用2种工况下的应力、位移和加速度的变化规律。研究结果表明:地震-列车耦合作用下,下层柱的柱底峰值应力最大,是车站结构最薄弱的位置,发生变形后首先达到最大屈服应力值并产生塑性破坏;在列车进站前期(0~5 s),板在地震-列车耦合作用下的加速度及位移幅值均大于地震作用下的加速度及位移幅值,列车进站后期,板在2种工况下的加速度及位移基本一致;在地震-列车耦合作用下,当地震加速度较小且列车速度较大时,两者振频接近产生共振,并导致对板的振动放大现象。 展开更多

关键词 地震-列车耦合作用 地下车站结构 动力性能 共振放大现象

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