本文關(guān)鍵詞：地鐵車站單雙柱結(jié)構(gòu)區(qū)段地震動(dòng)力時(shí)程分析

  更多相關(guān)文章： 車站變截面處 時(shí)程分析 地震響應(yīng) 有限元

【摘要】：近年來,地震災(zāi)害在我國一直頻發(fā),為了減輕震害以及損失,一個(gè)重要的途徑就是做好結(jié)構(gòu)的抗震,地下結(jié)構(gòu)的抗震性能雖然被認(rèn)為優(yōu)于地上結(jié)構(gòu),但根據(jù)以往的地震災(zāi)害數(shù)據(jù)顯示,地下結(jié)構(gòu)的震害具有毀滅性,所以必須重視對地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)。地鐵作為解決城市交通的重要手段,我國已經(jīng)進(jìn)入了飛速發(fā)展期,但目前為止我國仍缺少獨(dú)立完善的地鐵地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,如何保證地鐵在地震作用下的安全性成為了我們迫切需要研究的課題。本文以青島地鐵兩河站為研究對象,通過MIDAS有限元軟件,在車站變截面處建立了三維有限元模型,對地鐵車站變截面處進(jìn)行了地震動(dòng)力時(shí)程分析,具有重要的理論意義以及工程價(jià)值,本文的主要內(nèi)容包括:(1)介紹了現(xiàn)有抗震分析方法,分析了有限元基本理論,并通過MIDAS軟件中實(shí)體單元建立車站三維模型,選取粘彈性人工邊界以及經(jīng)典的El-Centro地震波進(jìn)行了地震數(shù)值模擬。(2)對比分析了車站變截面處在水平方向和豎直方向地震波單獨(dú)作用以及共同作用下,車站整體的位移和應(yīng)力分布規(guī)律,通過分析找出了單雙柱結(jié)構(gòu)的對應(yīng)的薄弱位置。最后得出水平地震波對結(jié)構(gòu)的影響起主要作用,豎直地震波雖然會(huì)使得結(jié)構(gòu)的內(nèi)力位移增大,但增幅有限。(3)研究了不同地下水位工況下,車站變截面處在地震作用下,頂板、柱體、側(cè)墻的最大剪應(yīng)力和位移在沿車站長度方向其隨水位的變化規(guī)律。得出在高水位情況下,頂板所受最大剪應(yīng)力呈漏斗狀分布,中心部位由于結(jié)構(gòu)截面變化產(chǎn)生了較大的應(yīng)力集中,并且在單柱結(jié)構(gòu)區(qū)域頂板相對位移較大,隨著結(jié)構(gòu)延伸,到雙柱截面時(shí),位移有明顯減小。(4)對比分析了車站在不同單一圍巖條件下的地震反應(yīng)特性。車站整體在單一堅(jiān)硬圍巖工況下整體位移和最大剪應(yīng)力較小,并且得出車站整體的最大剪應(yīng)力分布規(guī)律區(qū)別于非單一地層。
【關(guān)鍵詞】：車站變截面處 時(shí)程分析 地震響應(yīng) 有限元
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U231.4;TU93
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-26
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 地下結(jié)構(gòu)震害14-16
• 1.4 地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)16-18
• 1.4.1 地下結(jié)構(gòu)抗震反應(yīng)特點(diǎn)16-18
• 1.4.2 地下結(jié)構(gòu)破壞原因18
• 1.5 地下結(jié)構(gòu)抗震研究方法18-23
• 1.5.1 原型試驗(yàn)18-19
• 1.5.2 模型試驗(yàn)19
• 1.5.3 理論分析19-23
• 1.6 本文研究意義23-24
• 1.7 本文研究內(nèi)容24-25
• 1.8 本文技術(shù)路線25-26
• 2 動(dòng)力有限元基本理論26-45
• 2.1 基本本構(gòu)模型26-31
• 2.1.1 土體動(dòng)力模型26-29
• 2.1.2 接觸面本構(gòu)模型29-31
• 2.2 動(dòng)力有限元的基本理論31-38
• 2.2.1 動(dòng)力平衡方程的建立31-36
• 2.2.2 動(dòng)力方程求解36-38
• 2.3 人工邊界38-43
• 2.3.1 粘性動(dòng)力人工邊界38-40
• 2.3.2 粘彈性動(dòng)力人工邊界40-43
• 2.4 地震波的調(diào)整與選取43-44
• 2.5 MIDAS地震動(dòng)力分析流程44-45
• 3 地鐵結(jié)構(gòu)變截面處地震動(dòng)力時(shí)程分析45-66
• 3.1 工程概況45
• 3.2 計(jì)算模型及假定45-49
• 3.3 變截面地鐵車站結(jié)構(gòu)在單一地震波輸入下響應(yīng)分析49-61
• 3.3.1 應(yīng)力分析50-58
• 3.3.2 相對位移分析58-61
• 3.4 變截面地鐵車站結(jié)構(gòu)在雙向地震波同時(shí)輸入下響應(yīng)分析61-65
• 3.4.1 應(yīng)力分析61-64
• 3.4.2 相對位移分析64-65
• 3.5 小結(jié)65-66
• 4 不同工況下車站地震動(dòng)力時(shí)程分析66-81
• 4.1 地下水位變化對變截面車站結(jié)構(gòu)的影響66-72
• 4.1.1 最大剪應(yīng)力分析67-70
• 4.1.2 相對水平位移影響70-72
• 4.2 圍巖類別對地鐵車站結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響72-79
• 4.2.1 最大剪應(yīng)力分析73-77
• 4.2.2 相對水平位移分析77-79
• 4.3 小結(jié)79-81
• 5 結(jié)論與展望81-83
• 5.1 結(jié)論81-82
• 5.2 展望82-83
• 致謝83-84
• 參考文獻(xiàn)84-89

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本文編號：652159