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软土地铁结构非线性地震反应分析
  • ISSN号:0493-2137
  • 期刊名称:《天津大学学报:自然科学与工程技术版》
  • 时间:0
  • 分类:TU921[建筑科学—建筑设计及理论]
  • 作者机构:[1]天津大学建筑工程学院,天津300072, [2]天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室,天津300072, [3]河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,南京210098
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2010CB732106).
中文摘要:

基于天津典型粉质黏土层条件,建立两层双柱三跨地铁车站与隧道三维有限元模型,从地下结构的变形、损伤和应力方面研究其在不同地震波作用下的非线性地震反应.分析了地连墙及回填土密实度对车站结构地震反应的影响.结果表明,在地震作用下,结构的变形沿高度方向增加;地铁车站中柱顶、底受到交替的动拉压应力,且出现较大的拉伸损伤,是抗震薄弱构件.此外,地震波频谱特性对结构的地震反应有很大影响,天津波和人工波作用下结构的地震反应远大于El-Centro波作用下的地震反应.地连墙和回填土会改变地下结构周围介质的物理性质,从而影响到结构的地震反应,在通常的地下结构抗震分析中不考虑地连墙的存在会高估地震对结构的影响;为减轻结构震害,地铁施工时应保证回填土的密实度.

英文摘要:

Based on the typical soft soil condition in Tianjin, a three-dimensional finite element model for three- stride island-type metro station-tunnel transition structure was established. Nonlinear seismic performance of the struc- ture under different seismic waves was investigated by analyzing deformation, damage and stress responses. Seismic responses of the underground structure under influences of diaphragm wall and the compactness of surrounding back- fill were compared. The results show that under earthquake deformations of structure increase vertically from the bot- tom up. Dynamic tensile and compressive stresses occur alternately at both the top and bottom of middle column with tensile plastic damage, indicating the middle column is the weakest component in structure. Besides, spectrum char- acteristics of the input ground motions have great influence on dynamic responses of the underground structure. The structural responses under Tianjin and artificial ground motions are obviously larger than those under E1-Centro wave. Diaphragm wall and backfill can change the physical properties of the surrounding medium of underground structure, thus affect seismic response of the structure. In conventional seismic analysis of underground structures, the neglect of diaphragm wall may result in overestimation of the seismic response of structures. The compactness of backfill should be ensured during the subway construction process in order to reduce the seismic damage of structure.

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期刊信息
  • 《天津大学学报:自然科学与工程技术版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:
  • 主办单位:天津大学
  • 主编:单平
  • 地址:天津市南开区
  • 邮编:300072
  • 邮箱:
  • 电话:022-27403448
  • 国际标准刊号:ISSN:0493-2137
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1127/N
  • 邮发代号:6-27
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵双效期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:6410