城市轻轨地下隧道结构抗震分析探讨(1)
2017-08-28 01:06
导读：理工论文论文，城市轻轨地下隧道结构抗震分析探讨(1)论文样本，在线游览或下载，科教论文网海量论文供你参考：摘要 本文主要针对当前方兴未艾的城市轻轨交通中的地下隧道,在结构抗震分
摘要 本文主要针对当前方兴未艾的城市轻轨交通中的地下隧道,在结构抗震分析方面进行了探讨,并提出了合理的计算方法,供读者参考。关键词 城市轻轨 隧道 抗震分析 大城市的交通设施,无论国内外都是人们关注的问题,完全依赖地面交通难以获得令人满意的效果,利用地下空间开拓城市轻轨交通,已是国际上大城市解决交通问题的共识。自20 世纪60 年代中期开始,北京着手筹建地下铁道,并于60 年代末建成了国内第一条地下轨道交通线。尔后,国内各大城市也都在筹划开展地下轻轨交通的兴建。
我国属多地震国家,受地震影响的城市,覆盖范围极广,逾70 % 的省会城市,抗震设防烈度均在7 度(含) 以上。显然,在这些城市兴建地下轻轨交通时,都会涉及到结构抗震问题,但目前我国相应的设计规范中,尚无明确规定合理的抗震设计方法。为此,本文针对地下轻轨交通中的隧道结构,探讨其合理的抗震分析方法,提供给相关的设计人员参考。
一、地下轻轨隧道结构的地震动反应
地下轻轨交通的结构型式,可以是圆形、矩形或上顶拱形结构等,通常与采用的施工工法相关, 就其在地震作用下的受力状态而言,不论其结构型式,均视作地下隧道线状结构考虑。由于城市轻轨交通的地下隧道,一般埋深较大,隧道这种线状结构受到的阻尼作用很大,其结构的自振频率很高,因此地震动引起的惯性力当可忽略不计。历来对地下隧道的工程抗震验算, 都将其视作土体的一部分,验算这种线状结构在地震行波的作用下, 隧道结构所引发的应力( 应变) 是否超过其承受的能力(与常规荷载效应组合后) [ 1 ,2 ] 。通过对历次强烈地震中地下结构的实际震害反映和现场模拟试验[ 3 ] ,确认将地下结构视作完全顺应地震行波作用下土体的变位,无疑是比较保守的。因为从整体来看,地下线状结构与大地波动相比,其结构刚度是微不足道的;但土体毕竟不是刚体,就微观分析,结构刚度还是有影响的,土体的波动变位还不可能完全传递给地下结构。据此,目前国际上较为通用的抗震验算模式,乃是将地下线状结构视作埋设于土体中的弹性地基梁,作为工程上实用的解析模型[ 2 ,4 ] 。
本文来自中国科教评价网 二、地下隧道结构抗震验算模型的建立与应用
将地下结构视作埋设于土体中的弹性地基长梁,早在20 世纪50 年代后期提出并在工程上应用。从实用出发,考虑地震动时耗能最大的剪切波的行进作用,同时简化为正弦函数表达。根据这一前提,当地下隧道遭到任意入射角(
