地下結(jié)構(gòu)抗震分析及設(shè)計(jì)初探.pdf

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1、城市建筑┃結(jié)構(gòu)?抗震┃URBANISMANDARCHITECTURE┃STRUCTURE?ASEISMATIC地下結(jié)構(gòu)抗震分析及設(shè)計(jì)初探■劉堅(jiān)[摘要]一般的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)認(rèn)為，地下結(jié)構(gòu)受地震工程地下三層的底部梁截面大約為1m×0.9m的尺梁柱軸應(yīng)力值最大，即1.31MPa。每一層的柱剪力力作用甚微，采取抗震構(gòu)造措施即可。本文通過使用寸。簡化地下一層頂部中間四跨鋼管混凝土板為鋼自內(nèi)向外，不存在規(guī)律性，剪應(yīng)力最大的是地下層MIDAS/Gen軟件，對(duì)某地下空間工程建立了二維有限元模管混凝土組合界面，外包混凝土截面為1m×0.9m頂班柱上端，即0.25MPa。中間四跨的梁

2、柱節(jié)點(diǎn)位型，采用彈性邊界元分析了結(jié)構(gòu)的抗震性能，同時(shí)與沒有的尺寸，空心鋼管尺寸是0.6m×0.01m，使用Q390B置組合應(yīng)力值最大，應(yīng)力值是3.47MPa。采用彈性邊界元的同一結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較，得出十分有必要型號(hào)的鋼材、C35強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。對(duì)地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震計(jì)算。二、MIDAS/GEN建模1.模型的構(gòu)建[關(guān)鍵詞]地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)分析有限元彈性邊界比較采用MIDAS/Gen軟件，以考慮、不考慮土對(duì)結(jié)構(gòu)的作用為條件建立兩種二維結(jié)構(gòu)模型。選擇403個(gè)多年以來，人們普遍認(rèn)為地震力對(duì)地下結(jié)構(gòu)的彈簧單元作用于土體結(jié)構(gòu)，所選土彈簧有橫向與豎作用力要比地上結(jié)構(gòu)小的多。然而日本阪

3、神大地震向兩種。根據(jù)梁單元將模型柱與梁輸入進(jìn)去，根據(jù)對(duì)地下結(jié)構(gòu)造成的巨大破壞給人們敲響了警鐘，人剛性連接對(duì)每個(gè)柱底部的支座與梁柱加以考慮。把們逐漸認(rèn)識(shí)到了對(duì)地下結(jié)構(gòu)抗震性能的重要性。空心鋼管混凝土根據(jù)相同的長度劃分成40個(gè)單元，與地上結(jié)構(gòu)不同，地下結(jié)構(gòu)周圍分布著許多土剩下的梁柱均按照相同的長度劃分為20個(gè)單元，模體，這些土體約束著地下結(jié)構(gòu)。當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，地型單元總計(jì)1380個(gè)。下結(jié)構(gòu)會(huì)和土之間會(huì)發(fā)生相互作用，這與地面結(jié)構(gòu)2.計(jì)算土彈簧剛度有著顯著的差異。因此，在地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)和地依照工程場地建設(shè)的工程地質(zhì)條件，可將m的4圖2基于地震力的結(jié)構(gòu)最大組合應(yīng)力云圖震響應(yīng)分

4、析中，土和地下結(jié)構(gòu)相互作用的問題一直值定為15kN/m。因?yàn)閎?1m，而且各層單元長度p是焦點(diǎn)。在土與結(jié)構(gòu)相互作用問題的研究中，如何為a，所以土彈簧剛度k可通過公式計(jì)算獲得。五、結(jié)果分析s模擬地震作用過程，以更好地反應(yīng)出地下結(jié)構(gòu)周圍三、反應(yīng)譜法荷載工況分析在受到地震力的作用下，地下結(jié)構(gòu)分析考慮或土體對(duì)其反應(yīng)所產(chǎn)生的影響是核心。為此，本研究1.抗震設(shè)計(jì)參數(shù)者不考慮土作用，其構(gòu)件應(yīng)力差異性都比較顯著，選擇MIDAS/Gen軟件，創(chuàng)建了某地下空間工程的二該建筑場地為II類，設(shè)置工程抗震方烈度為尤其是邊柱的差異更為顯著。對(duì)于軸應(yīng)力，若考慮維有限元模型，將彈性邊界設(shè)置在地下結(jié)

5、構(gòu)周邊來7°，地震加速度為0.10g，抗震設(shè)防為7°，對(duì)地土作用為1.31MPa，若未考慮土作用為1.21MPa，模擬土體。依照規(guī)范反應(yīng)譜法，探究了影響地下結(jié)震進(jìn)行分組為第1組。其最大變化率為8.26%；對(duì)于剪應(yīng)力，若考慮土作構(gòu)受土體的相關(guān)因素。2.反應(yīng)譜法荷載工況用為0.25MPa，若未考慮土作用為0.15MPa，其最在選擇MIDAS/Gen軟件對(duì)地下建筑結(jié)構(gòu)建模進(jìn)本研究只考慮X方向的反應(yīng)譜分析荷載工況，大變化率為66.7%；對(duì)于最大組合應(yīng)力，若考慮土行研究過程中，模擬結(jié)構(gòu)周邊的土體主要通過應(yīng)用在明確反應(yīng)鋪方面，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》實(shí)作用為3.47MPa，若未

6、考慮土作用為3.68MPa，其軟件內(nèi)置的“彈性連接”邊界條件，并用于土體剛施，并依據(jù)場地實(shí)際條件來確定。最大變化率為5.7%。度一致的彈性邊界元實(shí)現(xiàn)。同時(shí)和結(jié)構(gòu)一同發(fā)揮作四、計(jì)算結(jié)果六、結(jié)語用，確保能夠有效實(shí)施地下結(jié)構(gòu)動(dòng)力時(shí)程分析與反1.地震作用下的結(jié)構(gòu)應(yīng)力由上述分析可知，考慮與不考慮土對(duì)結(jié)構(gòu)的作應(yīng)譜分析。X方向地震力作用的結(jié)構(gòu)應(yīng)力云圖見圖1。受X用是不同的。因此，在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，地下建筑一、工程簡介方向地震力作用影響，第4跨梁柱外端接點(diǎn)位置的與地上建筑應(yīng)區(qū)別對(duì)待，重視地下結(jié)構(gòu)的抗震性能。本研究所選擇的為某地下建筑工程規(guī)劃高達(dá)梁柱軸應(yīng)力為最大值，即1.21MPa。

7、地下層1邊柱參考文獻(xiàn)235億人民幣的總投資金額，39萬m的建筑面積，地應(yīng)力值最大，即0.15MPa。中間四跨的梁柱節(jié)點(diǎn)位[1]劉晶波，李彬.地鐵地下結(jié)構(gòu)抗震分析及設(shè)計(jì)中面設(shè)施包括文化藝術(shù)廣場與中央廣場等。工程主體置組合應(yīng)力值最大，應(yīng)力值是3.68MPa。的幾個(gè)關(guān)鍵問題[J].土木工程學(xué)報(bào)，2006(6)：建筑為全埋式地下室范疇，多數(shù)為地下二層，只有106-110.一部分為地下三層，地下三層的目的主要是為了配[2]劉晶波，劉祥慶，李彬.地下結(jié)構(gòu)抗震分析與設(shè)合該區(qū)域的軌道交通，同時(shí)創(chuàng)設(shè)線路區(qū)間和站臺(tái)。計(jì)的Pushover分析方法[J].土木工程學(xué)報(bào)，該工程的底板面結(jié)