地震作用下對地鐵車站中柱以及隧道區(qū)間的減震分析
發(fā)布時間：2021-11-17 23:16
地震是一種不可預測、破壞力極強的自然災害,給人們的生活帶來嚴重的威脅。我國地處環(huán)太平洋地震帶,板塊運動活躍,為此更應該提高對地震的重視程度。近年來隨著城市化進程的發(fā)展,大量人口涌向城市,在給城市帶來巨大交通壓力的同時也促進了城市軌道交通的快速發(fā)展。然而,大量的地鐵隧道又給人們的生產(chǎn)生活帶來巨大的安全隱患,尤其是在不可預估的地震情況下,因此提高地鐵隧道的抗震能力意義重大。本文以合肥市地鐵為背景,運用有限元軟件ANSYS研究了在地震作用下鉛芯橡膠隔震支座對地鐵車站中柱的減震作用,研究了在地震作用下橡膠隔震層對地鐵隧道區(qū)間襯砌的減震作用,具體工作和結論如下:第一、分別建立采用鉛芯橡膠隔震支座和未采用鉛芯橡膠隔震支座的箱形車站結構模型,施加地震作用。結果表明鉛芯橡膠隔震支座可以在很大程度上減小中柱的動力響應,起到減震的作用。第二、分別建立采用橡膠隔震層和未采用橡膠隔震層的地鐵隧道區(qū)間結構模型,并對比兩種模型的動力計算結果。結果表明橡膠隔震層對隧道位移影響較大,并可以減小隧道襯砌的最大位移差和最大主應力峰值。第三、在采用隔震層的基礎上進一步探究了橡膠隔震層材料的彈性模量對減震效果的影響。結果表明...
【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：71 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
美國加州舊金山市政府大廈Fig.2.1SanFranciscomunicipalgovernmentbuilding
圖 2.2 鉛芯橡膠隔震支座結構圖Fig. 2.2 Structure of lead rubber bearings isolation2.3 鉛芯橡膠隔震支座的基本功能特性鉛芯橡膠隔震支座相比于普通的支座在阻尼比、承受水平變形能力和自恢復能力等方面有著巨大的優(yōu)勢。1.鉛阻尼器的能量吸收能力鉛芯壓入后與橡膠支座融為一體追隨剪切變形，借助于鉛柱體在地震時發(fā)生的彈塑性變形來實現(xiàn)消耗波能的目的。這種支座是由橡膠支座安定的復原裝置和鉛的能量吸收裝置所構成的阻尼機構一體型的隔震裝置。2.鉛芯橡膠支座的豎向承載能力[26]支座中的鋼板和橡膠層的彈性模量存在較大的差異，同時抵抗橫向荷載的能力也不同，因此在豎向荷載作用下的形變能力差別較大，然而鋼板會限制薄橡膠層橫向形變的產(chǎn)生，使橡膠片的每個部分均保持三向受壓狀態(tài)�？梢�，由于鋼板的存在提高了支座承擔豎向力的能力，尤其和單純的橡膠材料相比更是
圖 2.3 鉛芯橡膠隔震支座的水平形變圖Fig. 2.3 Horizontal deformation of lead rubber bearing橡膠支座震后的復位功能[27]座必須具備在地震結束后自動復位的特性，在動荷載消的穩(wěn)定形態(tài)，以保證建筑達到設計要求的安全性，從而的經(jīng)濟損失和工程加固等一系列問題。膠隔震支座的隔震原理及力學模型橡膠支座的隔震原理構和基礎隔震結構在地震作用下的水平變化如圖 2.4 所示
【參考文獻】：
期刊論文
[1]深覆蓋土層動力響應時程分析中Rayleigh阻尼系數(shù)的確定[J]. 王淮峰,樓夢麟,張如林. 巖土工程學報. 2016(03)
[2]彈性支座對橋梁車致振動的隔振效果研究[J]. 張志俊,李小珍,張迅,劉全民. 工程力學. 2015(04)
[3]北京地鐵車站結構抗震分析[J]. 張鵬,劉春陽,張繼清. 鐵道標準設計. 2014(01)
[4]軟弱圍巖隧道抗震設防措施[J]. 陳七林. 現(xiàn)代隧道技術. 2011(06)
[5]隧道不同減震層的地震動力響應與減震效果分析[J]. 徐華,李天斌. 土木工程學報. 2011(S1)
[6]一種新型隔震層的構造及其振動臺試驗研究[J]. 尚守平,姚菲,劉可. 土木工程學報. 2011(02)
[7]淺談建筑隔震橡膠支座的原理、制造及應用[J]. 庾光忠,馮正林,胡宇新,郭紅峰,周函宇. 特種橡膠制品. 2010(05)
[8]高烈度地震區(qū)隧道減震模型的建立及其減震效果模型試驗研究[J]. 王明年,崔光耀. 巖土力學. 2010(06)
[9]鉛芯橡膠隔震支座阻尼特性有限元分析[J]. 莊文娟,朱玉華. 建筑結構. 2010(S1)
[10]應用模態(tài)分析的振動支架優(yōu)化設計[J]. 周永新. 現(xiàn)代制造工程. 2009(08)
博士論文
[1]雙洞錯距山嶺隧道洞口段地震動力響應及減震措施研究[D]. 孫鐵成.西南交通大學 2009
碩士論文
[1]橡膠隔震支座在實際工程中的應用[D]. 趙亮.東南大學 2017
[2]黃土地區(qū)地鐵車站數(shù)值模擬的人工邊界及動力分析[D]. 尹尚之.長安大學 2016
[3]采用鉛芯橡膠隔震支座的鋼筋混凝土框架—剪力墻結構地震反應分析[D]. 張林海.太原理工大學 2015
[4]隔震層構造不規(guī)范性對隔震結構減震性能影響的研究[D]. 胡麟.蘭州理工大學 2012
[5]復合隔震結構隔震層性能試驗及研究[D]. 孫豐光.河北工程大學 2010
[6]天津站交通樞紐工程振動臺試驗二維數(shù)值模擬[D]. 范圣杰.天津大學 2009
本文編號：3501811
【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：71 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
美國加州舊金山市政府大廈Fig.2.1SanFranciscomunicipalgovernmentbuilding
圖 2.2 鉛芯橡膠隔震支座結構圖Fig. 2.2 Structure of lead rubber bearings isolation2.3 鉛芯橡膠隔震支座的基本功能特性鉛芯橡膠隔震支座相比于普通的支座在阻尼比、承受水平變形能力和自恢復能力等方面有著巨大的優(yōu)勢。1.鉛阻尼器的能量吸收能力鉛芯壓入后與橡膠支座融為一體追隨剪切變形，借助于鉛柱體在地震時發(fā)生的彈塑性變形來實現(xiàn)消耗波能的目的。這種支座是由橡膠支座安定的復原裝置和鉛的能量吸收裝置所構成的阻尼機構一體型的隔震裝置。2.鉛芯橡膠支座的豎向承載能力[26]支座中的鋼板和橡膠層的彈性模量存在較大的差異，同時抵抗橫向荷載的能力也不同，因此在豎向荷載作用下的形變能力差別較大，然而鋼板會限制薄橡膠層橫向形變的產(chǎn)生，使橡膠片的每個部分均保持三向受壓狀態(tài)�？梢�，由于鋼板的存在提高了支座承擔豎向力的能力，尤其和單純的橡膠材料相比更是
圖 2.3 鉛芯橡膠隔震支座的水平形變圖Fig. 2.3 Horizontal deformation of lead rubber bearing橡膠支座震后的復位功能[27]座必須具備在地震結束后自動復位的特性，在動荷載消的穩(wěn)定形態(tài)，以保證建筑達到設計要求的安全性，從而的經(jīng)濟損失和工程加固等一系列問題。膠隔震支座的隔震原理及力學模型橡膠支座的隔震原理構和基礎隔震結構在地震作用下的水平變化如圖 2.4 所示
【參考文獻】：
期刊論文
[1]深覆蓋土層動力響應時程分析中Rayleigh阻尼系數(shù)的確定[J]. 王淮峰,樓夢麟,張如林. 巖土工程學報. 2016(03)
[2]彈性支座對橋梁車致振動的隔振效果研究[J]. 張志俊,李小珍,張迅,劉全民. 工程力學. 2015(04)
[3]北京地鐵車站結構抗震分析[J]. 張鵬,劉春陽,張繼清. 鐵道標準設計. 2014(01)
[4]軟弱圍巖隧道抗震設防措施[J]. 陳七林. 現(xiàn)代隧道技術. 2011(06)
[5]隧道不同減震層的地震動力響應與減震效果分析[J]. 徐華,李天斌. 土木工程學報. 2011(S1)
[6]一種新型隔震層的構造及其振動臺試驗研究[J]. 尚守平,姚菲,劉可. 土木工程學報. 2011(02)
[7]淺談建筑隔震橡膠支座的原理、制造及應用[J]. 庾光忠,馮正林,胡宇新,郭紅峰,周函宇. 特種橡膠制品. 2010(05)
[8]高烈度地震區(qū)隧道減震模型的建立及其減震效果模型試驗研究[J]. 王明年,崔光耀. 巖土力學. 2010(06)
[9]鉛芯橡膠隔震支座阻尼特性有限元分析[J]. 莊文娟,朱玉華. 建筑結構. 2010(S1)
[10]應用模態(tài)分析的振動支架優(yōu)化設計[J]. 周永新. 現(xiàn)代制造工程. 2009(08)
博士論文
[1]雙洞錯距山嶺隧道洞口段地震動力響應及減震措施研究[D]. 孫鐵成.西南交通大學 2009
碩士論文
[1]橡膠隔震支座在實際工程中的應用[D]. 趙亮.東南大學 2017
[2]黃土地區(qū)地鐵車站數(shù)值模擬的人工邊界及動力分析[D]. 尹尚之.長安大學 2016
[3]采用鉛芯橡膠隔震支座的鋼筋混凝土框架—剪力墻結構地震反應分析[D]. 張林海.太原理工大學 2015
[4]隔震層構造不規(guī)范性對隔震結構減震性能影響的研究[D]. 胡麟.蘭州理工大學 2012
[5]復合隔震結構隔震層性能試驗及研究[D]. 孫豐光.河北工程大學 2010
[6]天津站交通樞紐工程振動臺試驗二維數(shù)值模擬[D]. 范圣杰.天津大學 2009
本文編號：3501811
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