復(fù)雜場地條件下地下結(jié)構(gòu)反應(yīng)位移法的改進(jìn)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-01 18:19
隨著城鎮(zhèn)化與科技的迅速發(fā)展,城市地面交通狀況不容樂觀,單純地依靠地上交通已不可能從根本解決交通壓力,以地鐵為主的城市軌道交通已成為人們開發(fā)和利用地下交通空間的主要形式。然而在地震過程中,地上結(jié)構(gòu)與地下結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)有極大的差異,完全依賴地上結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法并不能很好的詮釋地下結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。本論文在現(xiàn)有的地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上,通過理論分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,詳細(xì)的介紹了6種地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法的計(jì)算過程,并對(duì)比各種計(jì)算方法,得出了各種計(jì)算方法的適用性;針對(duì)反應(yīng)位移法各計(jì)算參數(shù)計(jì)算方法的多樣性原則,進(jìn)行各參數(shù)敏感度分析;最后對(duì)反應(yīng)位移法進(jìn)行改進(jìn),具體結(jié)論如下:(1)詳細(xì)介紹了FLAC動(dòng)力時(shí)程分析方法、一般反應(yīng)位移法、整體式反應(yīng)位移法、有限元反應(yīng)加速度法、強(qiáng)制反應(yīng)位移法、Pushover法等6種方法的計(jì)算原理、計(jì)算過程與適用性。(2)通過總結(jié)的6種地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法分別對(duì)兩種地下結(jié)構(gòu)形式(兩層三跨矩形結(jié)構(gòu)、兩層三跨拱頂結(jié)構(gòu))在處于不同土層、不同覆土厚度的4種工況進(jìn)行了對(duì)比分析。(3)對(duì)反應(yīng)位移法中4個(gè)主要計(jì)算參數(shù)進(jìn)行了敏感度分析,得出各計(jì)算參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)變形的影響力。(4)提出了...
【文章來源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 地下結(jié)構(gòu)震害
1.2.1 震害案例
1.2.2 震害原因
1.2.3 震害變形
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 研究方法現(xiàn)狀
1.3.2 抗震設(shè)計(jì)方法
1.4 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
1.5 研究意義
第2章 地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法及軟件介紹
2.1 動(dòng)力時(shí)程分析法
2.1.1 計(jì)算原理
2.1.2 邊界選取
2.1.3 計(jì)算流程
2.2 反應(yīng)位移法
2.2.1 計(jì)算原理與步驟
2.2.2 參數(shù)計(jì)算
2.2.3 存在的問題
2.3 整體式反應(yīng)位移法
2.4 強(qiáng)制反應(yīng)位移法
2.5 有限元反應(yīng)加速度法
2.6 Pushover法
2.7 計(jì)算軟件介紹
2.7.1 SAP84軟件介紹
2.7.2 FLAC軟件介紹
2.7.3 MIDAS/GTS軟件介紹
2.8 本章小結(jié)
第3章 地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法計(jì)算與比較
3.1 計(jì)算模型與參數(shù)
3.2 工況一--兩層三跨矩形結(jié)構(gòu),不同覆土厚度
3.2.1 結(jié)構(gòu)層間位移角對(duì)比分析
3.2.2 結(jié)構(gòu)彎矩對(duì)比分析
3.2.3 結(jié)構(gòu)剪力對(duì)比分析
3.2.4 結(jié)構(gòu)軸力對(duì)比分析
3.2.5 計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析
3.3 工況二--兩層三跨矩形結(jié)構(gòu),不同土體參數(shù)
3.3.1 結(jié)構(gòu)層間位移角對(duì)比分析
3.3.2 結(jié)構(gòu)彎矩對(duì)比分析
3.3.3 結(jié)構(gòu)剪力對(duì)比分析
3.3.4 結(jié)構(gòu)軸力對(duì)比分析
3.3.5 結(jié)果對(duì)比分析
3.4 工況三--兩層三跨拱頂結(jié)構(gòu),不同覆土厚度
3.4.1 結(jié)構(gòu)層間位移角對(duì)比分析
3.4.2 結(jié)構(gòu)彎矩對(duì)比分析
3.4.3 結(jié)構(gòu)剪力對(duì)比分析
3.4.4 結(jié)構(gòu)軸力對(duì)比分析
3.4.5 結(jié)果對(duì)比分析
3.5 工況四--兩層三跨拱頂結(jié)構(gòu),不同土體參數(shù)
3.5.1 結(jié)構(gòu)層間位移角對(duì)比分析
3.5.2 結(jié)構(gòu)彎矩對(duì)比分析
3.5.3 結(jié)構(gòu)剪力對(duì)比分析
3.5.4 結(jié)構(gòu)軸力對(duì)比分析
3.5.5 結(jié)果對(duì)比分析
3.6 實(shí)例比較與分析
3.6.1 計(jì)算結(jié)果與分析
3.6.2 抗震設(shè)計(jì)方法適用性討論
3.7 本章小結(jié)
第4章 反應(yīng)位移法各參數(shù)靈敏度分析
4.1 基本工況模型與參數(shù)
4.1.1 模型與參數(shù)
4.1.2 地震荷載計(jì)算
4.2 各參數(shù)敏感度分析
4.2.1 地層位移敏感度分析
4.2.2 地基彈簧剛度敏感度分析
4.2.3 地層剪力敏感度分析
4.2.4 結(jié)構(gòu)慣性力敏感度分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 改進(jìn)反應(yīng)位移法
5.1 改進(jìn)地層反應(yīng)位移
5.1.1 基于等效加速度改進(jìn)地層反應(yīng)位移
5.1.2 公式有效性驗(yàn)證
5.2 驗(yàn)證改進(jìn)反應(yīng)位移法
5.2.1 不同埋深
5.2.2 不同土體參數(shù)
5.2.3 結(jié)論
5.3 上軟下硬地層對(duì)地下結(jié)構(gòu)的影響
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論和展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
碩士期間參加的科研項(xiàng)目
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]反應(yīng)加速度法和反應(yīng)位移法精度隨結(jié)構(gòu)埋深變化的研究[J]. 董正方,蔡寶占,姚毅超,李鳳麗,朱紅云. 振動(dòng)與沖擊. 2017(14)
[2]地震作用下地鐵隧道與鄰近建筑相互影響研究[J]. 盧致強(qiáng),曹平,李冀偉,劉建偉. 城市軌道交通研究. 2017(04)
[3]地下結(jié)構(gòu)抗震分析的反應(yīng)位移法研究[J]. 陶連金,索新愛,安軍海,劉春曉. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2016(S1)
[4]地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法整體強(qiáng)制反應(yīng)位移法[J]. 陳之毅,談忠傲,樓夢麟. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(08)
[5]反應(yīng)加速度法在地下結(jié)構(gòu)抗震分析中的應(yīng)用[J]. 楊亞勤,張春進(jìn),王國波. 路基工程. 2016(03)
[6]等效線性方法在地鐵車站抗震分析中的應(yīng)用[J]. 周川,焦玉勇,張國華,張秀麗,王浩. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2015(S2)
[7]城市軌道交通盾構(gòu)隧道的橫向抗震設(shè)計(jì)[J]. 董正方,李鳳麗,王君杰,孔慶梅. 中國科技論文. 2015(07)
[8]反應(yīng)位移法在地鐵車站抗震計(jì)算中的應(yīng)用探討[J]. 趙曉勇. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2015(01)
[9]三維層狀飽和地基動(dòng)力Green函數(shù)的薄層法求解[J]. 王鵬,史吏,王軍,劉凱. 巖土力學(xué). 2014(12)
[10]深層暗挖車站的抗震設(shè)計(jì)研究[J]. 張玉芳. 市政技術(shù). 2014(03)
博士論文
[1]地下結(jié)構(gòu)地震作用的簡化分析方法研究[D]. 賓佳.中國地震局工程力學(xué)研究所 2016
[2]地鐵車站地震破壞機(jī)理及密貼組合結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)研究[D]. 張波.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[3]淺埋地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析及設(shè)計(jì)方法研究[D]. 王文沛.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[4]地鐵地下結(jié)構(gòu)抗震性能及分析方法研究[D]. 孫超.中國地震局工程力學(xué)研究所 2009
[5]軟土地鐵車站結(jié)構(gòu)三維地震響應(yīng)計(jì)算理論與方法的研究[D]. 王國波.同濟(jì)大學(xué) 2007
[6]盾構(gòu)隧道地震響應(yīng)分析及抗減震措施研究[D]. 孔戈.同濟(jì)大學(xué) 2007
[7]山嶺隧道地震動(dòng)力響應(yīng)及減震措施研究[D]. 李育樞.同濟(jì)大學(xué) 2006
[8]土—地下結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力相互作用及其大型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[D]. 莊海洋.南京工業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]地震動(dòng)作用下淺埋隧道結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)值分析與試驗(yàn)研究[D]. 耿銘.重慶交通大學(xué) 2014
[2]水電站地下洞室群地震反應(yīng)初步分析[D]. 馬艷晶.大連理工大學(xué) 2009
[3]大型地下洞室抗震分析及ANSYS二次開發(fā)[D]. 劉連民.天津大學(xué) 2006
[4]地下洞室圍巖穩(wěn)定及錨固分析[D]. 桂惠中.武漢大學(xué) 2005
本文編號(hào):3562582
【文章來源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 地下結(jié)構(gòu)震害
1.2.1 震害案例
1.2.2 震害原因
1.2.3 震害變形
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 研究方法現(xiàn)狀
1.3.2 抗震設(shè)計(jì)方法
1.4 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
1.5 研究意義
第2章 地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法及軟件介紹
2.1 動(dòng)力時(shí)程分析法
2.1.1 計(jì)算原理
2.1.2 邊界選取
2.1.3 計(jì)算流程
2.2 反應(yīng)位移法
2.2.1 計(jì)算原理與步驟
2.2.2 參數(shù)計(jì)算
2.2.3 存在的問題
2.3 整體式反應(yīng)位移法
2.4 強(qiáng)制反應(yīng)位移法
2.5 有限元反應(yīng)加速度法
2.6 Pushover法
2.7 計(jì)算軟件介紹
2.7.1 SAP84軟件介紹
2.7.2 FLAC軟件介紹
2.7.3 MIDAS/GTS軟件介紹
2.8 本章小結(jié)
第3章 地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法計(jì)算與比較
3.1 計(jì)算模型與參數(shù)
3.2 工況一--兩層三跨矩形結(jié)構(gòu),不同覆土厚度
3.2.1 結(jié)構(gòu)層間位移角對(duì)比分析
3.2.2 結(jié)構(gòu)彎矩對(duì)比分析
3.2.3 結(jié)構(gòu)剪力對(duì)比分析
3.2.4 結(jié)構(gòu)軸力對(duì)比分析
3.2.5 計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析
3.3 工況二--兩層三跨矩形結(jié)構(gòu),不同土體參數(shù)
3.3.1 結(jié)構(gòu)層間位移角對(duì)比分析
3.3.2 結(jié)構(gòu)彎矩對(duì)比分析
3.3.3 結(jié)構(gòu)剪力對(duì)比分析
3.3.4 結(jié)構(gòu)軸力對(duì)比分析
3.3.5 結(jié)果對(duì)比分析
3.4 工況三--兩層三跨拱頂結(jié)構(gòu),不同覆土厚度
3.4.1 結(jié)構(gòu)層間位移角對(duì)比分析
3.4.2 結(jié)構(gòu)彎矩對(duì)比分析
3.4.3 結(jié)構(gòu)剪力對(duì)比分析
3.4.4 結(jié)構(gòu)軸力對(duì)比分析
3.4.5 結(jié)果對(duì)比分析
3.5 工況四--兩層三跨拱頂結(jié)構(gòu),不同土體參數(shù)
3.5.1 結(jié)構(gòu)層間位移角對(duì)比分析
3.5.2 結(jié)構(gòu)彎矩對(duì)比分析
3.5.3 結(jié)構(gòu)剪力對(duì)比分析
3.5.4 結(jié)構(gòu)軸力對(duì)比分析
3.5.5 結(jié)果對(duì)比分析
3.6 實(shí)例比較與分析
3.6.1 計(jì)算結(jié)果與分析
3.6.2 抗震設(shè)計(jì)方法適用性討論
3.7 本章小結(jié)
第4章 反應(yīng)位移法各參數(shù)靈敏度分析
4.1 基本工況模型與參數(shù)
4.1.1 模型與參數(shù)
4.1.2 地震荷載計(jì)算
4.2 各參數(shù)敏感度分析
4.2.1 地層位移敏感度分析
4.2.2 地基彈簧剛度敏感度分析
4.2.3 地層剪力敏感度分析
4.2.4 結(jié)構(gòu)慣性力敏感度分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 改進(jìn)反應(yīng)位移法
5.1 改進(jìn)地層反應(yīng)位移
5.1.1 基于等效加速度改進(jìn)地層反應(yīng)位移
5.1.2 公式有效性驗(yàn)證
5.2 驗(yàn)證改進(jìn)反應(yīng)位移法
5.2.1 不同埋深
5.2.2 不同土體參數(shù)
5.2.3 結(jié)論
5.3 上軟下硬地層對(duì)地下結(jié)構(gòu)的影響
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論和展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
碩士期間參加的科研項(xiàng)目
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]反應(yīng)加速度法和反應(yīng)位移法精度隨結(jié)構(gòu)埋深變化的研究[J]. 董正方,蔡寶占,姚毅超,李鳳麗,朱紅云. 振動(dòng)與沖擊. 2017(14)
[2]地震作用下地鐵隧道與鄰近建筑相互影響研究[J]. 盧致強(qiáng),曹平,李冀偉,劉建偉. 城市軌道交通研究. 2017(04)
[3]地下結(jié)構(gòu)抗震分析的反應(yīng)位移法研究[J]. 陶連金,索新愛,安軍海,劉春曉. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2016(S1)
[4]地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法整體強(qiáng)制反應(yīng)位移法[J]. 陳之毅,談忠傲,樓夢麟. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(08)
[5]反應(yīng)加速度法在地下結(jié)構(gòu)抗震分析中的應(yīng)用[J]. 楊亞勤,張春進(jìn),王國波. 路基工程. 2016(03)
[6]等效線性方法在地鐵車站抗震分析中的應(yīng)用[J]. 周川,焦玉勇,張國華,張秀麗,王浩. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2015(S2)
[7]城市軌道交通盾構(gòu)隧道的橫向抗震設(shè)計(jì)[J]. 董正方,李鳳麗,王君杰,孔慶梅. 中國科技論文. 2015(07)
[8]反應(yīng)位移法在地鐵車站抗震計(jì)算中的應(yīng)用探討[J]. 趙曉勇. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2015(01)
[9]三維層狀飽和地基動(dòng)力Green函數(shù)的薄層法求解[J]. 王鵬,史吏,王軍,劉凱. 巖土力學(xué). 2014(12)
[10]深層暗挖車站的抗震設(shè)計(jì)研究[J]. 張玉芳. 市政技術(shù). 2014(03)
博士論文
[1]地下結(jié)構(gòu)地震作用的簡化分析方法研究[D]. 賓佳.中國地震局工程力學(xué)研究所 2016
[2]地鐵車站地震破壞機(jī)理及密貼組合結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)研究[D]. 張波.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[3]淺埋地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析及設(shè)計(jì)方法研究[D]. 王文沛.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[4]地鐵地下結(jié)構(gòu)抗震性能及分析方法研究[D]. 孫超.中國地震局工程力學(xué)研究所 2009
[5]軟土地鐵車站結(jié)構(gòu)三維地震響應(yīng)計(jì)算理論與方法的研究[D]. 王國波.同濟(jì)大學(xué) 2007
[6]盾構(gòu)隧道地震響應(yīng)分析及抗減震措施研究[D]. 孔戈.同濟(jì)大學(xué) 2007
[7]山嶺隧道地震動(dòng)力響應(yīng)及減震措施研究[D]. 李育樞.同濟(jì)大學(xué) 2006
[8]土—地下結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力相互作用及其大型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[D]. 莊海洋.南京工業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]地震動(dòng)作用下淺埋隧道結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)值分析與試驗(yàn)研究[D]. 耿銘.重慶交通大學(xué) 2014
[2]水電站地下洞室群地震反應(yīng)初步分析[D]. 馬艷晶.大連理工大學(xué) 2009
[3]大型地下洞室抗震分析及ANSYS二次開發(fā)[D]. 劉連民.天津大學(xué) 2006
[4]地下洞室圍巖穩(wěn)定及錨固分析[D]. 桂惠中.武漢大學(xué) 2005
本文編號(hào):3562582
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