本文選題：地鐵車站 + 粉質粘土　； 參考：《福州大學》2014年碩士論文

【摘要】：近年來,我國大中城市地鐵建設方興未艾；然而,在地鐵等地下結構抗震研究方面卻相對滯后,至今我國還沒有完善的地下結構抗震分析方法和獨立的地下結構抗震設計規(guī)范。地鐵工程一旦遭受地震破壞,將會造成嚴重的直接經濟損失和次生災害,且修復困難,因此,開展地鐵地下結構系統(tǒng)的抗震研究十分必要。已有研究表明,長度超過百米的地下結構受到地震動空間變異性的影響較大。為深入了解粉質粘土地基條件下地鐵車站在非一致地震動激勵下的動力反應規(guī)律,本文在總結已有研究的基礎上,設計并完成了粉質粘土地基條件下非一致地震動激勵下地鐵車站模型的振動臺試驗,并建立了試驗的數值模型進行相互驗證。論文的主要研究工作內容和結論如下：(1)以福州市軌道交通1號線則徐廣場站為工程背景,根據動力相似理論,設計了非一致地震動激勵下地鐵車站結構模型的振動臺試驗方案。根據實驗條件,選定模型尺寸相似比為1/30。采用微�；炷僚c鍍鋅鐵絲材料制作試驗模型,并對模型材料配合比以及鋼筋配筋設計等進行了分析研究；為模擬粉質粘土地基,設計制作了剛性土箱,并在鋼箱內填土；鋼箱內襯一定厚度的聚苯乙烯泡沫塑料板,以減小波動反射效應。(2)開展了縱向非一致地震動激勵下地鐵車站結構模型的振動臺試驗。根據地基條件,選用了El-Centro波、Kobe波和Chi-Chi波三條自然波作為地震輸入波；根據振動臺實際承載能力調整地震波峰值,擬定不同工況。利用福州大學ServoTEST振動臺陣系統(tǒng),考慮行波效應,在兩個振動臺上輸入不同的地震波,從而實現非一致地震動激勵。(3)通過對實測加速度、土壓力以及構件應力等試驗結果的分析,得出地鐵車站結構在地震波先后到達不同橫截面的動力反應差異、同一橫截面各構件的動力反應差異以及地鐵車站結構與土體的動力反應差異,從而得到縱向非一致地震動激勵下地鐵車站結構的動力反應規(guī)律。(4)利用ABAQUS軟件,建立地鐵車站結構模型的空間有限元模型,開展了縱向非一致地震動激勵下、考慮結構-土相互作用的動力反應分析,并與試驗結果相互驗證。結果表明,振動臺試驗與有限元數值模擬分析得到的規(guī)律一致,然而兩者在數值上存在一定偏差。
[Abstract]:In recent years, the construction of subway in large and middle cities in China is in the ascendant. However, the seismic research of underground structures, such as subway, is relatively lagging. So far, there is no perfect seismic analysis method for underground structures and independent seismic design specifications for underground structures. Once the subway project is damaged by the earthquake, it will cause serious direct economic loss. It is very necessary to carry out the aseismic study of subway underground structure system. It has been shown that the underground structure with a length of more than 100 meters is affected by the spatial variability of ground motion. On the basis of summarizing the existing research, this paper designs and completes the shaking table test of the subway station model under the condition of non consistent ground motion under the condition of the silty clay foundation, and establishes the numerical model of the test to verify each other. The main research work and conclusion of this paper are as follows: (1) Xu Guang of Fuzhou Rail Transit Line 1 According to the dynamic similarity theory, a shaking table test scheme was designed for the subway station structure model under the non uniform vibration excitation. According to the experimental conditions, the experimental model was made for the size similarity ratio of the model to 1/30. and the galvanized wire material, and the mix ratio of the model materials and the reinforcement design of the steel bar were designed. In order to simulate the silty clay foundation, the rigid soil box was designed and made in the steel box, and the steel box was lined with a certain thickness of polystyrene foam board to reduce the wave reflection effect. (2) the shaking table test of the structure model of the subway station under the longitudinal non uniform vibration excitation was carried out. Three natural waves of El-Centro wave, Kobe wave and Chi-Chi wave are selected as input waves. According to the actual carrying capacity of the shaking table, the peak value of seismic waves is adjusted and different conditions are drawn up. Using the ServoTEST vibration array system of Fuzhou University and considering the traveling wave effect, different seismic waves are input on the two shaking table, thus the non uniform seismic excitation is realized. (3) through the analysis of experimental results of measured acceleration, soil pressure and component stress, the difference in the dynamic response of the subway station structure to the different cross sections of the seismic waves, the difference of the dynamic response of the components of the same cross section and the difference of the dynamic response of the subway station structure and the soil body are obtained, thus the longitudinal non consistency is obtained. The dynamic response law of subway station structure under vibration excitation. (4) using the ABAQUS software to establish the spatial finite element model of the subway station structure model, carry out the dynamic response analysis of the structure soil interaction under the longitudinal non uniform vibration excitation, and verify each other with the test results. The results show that the shaking table test and the finite element number are proved. The values obtained from simulation analysis are consistent, but there is a certain deviation between the two values.
【學位授予單位】：福州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TU311.3

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