轨道交通工程地下车站结构抗震设计分析.docx

          轨道交通工程地下车站结构抗震设计分析                    摘要：随着我国社会和经济不断发展，为我国城市化发展带来巨大变化，不仅使人们的生活水平不断提高，也使人们的生活和工作环境发生巨大的变化在目前城市发展过程中，随着人口数量不断增长，需要更多的城市基础设施投入使用，不但要满足人们的生活需要，同时也要利用更多的空间，从而使城市交通压力获得缓解在当前城市交通建设过程中，增加多种轨道交通设施，不仅要求轨道交通具有稳定的运输能力，同时在使用过程中，要增加多种安全质量保护措施，使轨道交通能够具有较高的抗震能力本文围绕城市轨道交通工程展开讨论，针对地下车站结构抗震设计内容，进而对车站的抗震能力进行分析关键词：轨道交通工程;地下车站结构;抗震设计引言在城市建设发展过程中，交通基础设施是城市建设和经济发展的重要基础和保障，交通基础设施的建设不仅进一步促进了城市的经济发展，而且为人们的日常出行提供了更为便利的条件根据城市轨道交通的特点和作用，充分挖掘城市空间，需要进行科学合理的规划和设计，才能使城市轨道交通具备良好的运输能力城市轨道交通作为重要的交通工具，如果在地震中遭受到严重破坏，将严重威胁人们的人身安全。

因此，在设计初始，既要满足轨道交通的运行能力，又要使轨道交通具有良好的稳定性和安全性，在城市轨道交通建设过程中，有必要在设计中提高地铁车站结构的抗震能力，以保障乘客的生命和财产安全抗震设计是满足地铁车站结构抗震能力的基础，地铁车站结构的施工是抗震设计的延续，是地铁车站结构具有较高抗震能力的保障1抗震设防目标1.1抗震设防类别、烈度及等级根据要求，城市轨道交通结构应按其功能功能的重要性分为三种抗震设防类型:标准设防类别(C类)、关键设防类别(B类)和特殊设防类别(甲级)为大型综合枢纽站与日均客流不足500000名乘客,地震设防是设防类别(B)列为关键地铁站与关键结构的设防类别、设防标准应当符合规定的抗震设防要求在地震安全性评估,建设工程的抗震设防要求的地震工作主管部门批准的国家应当采取的决心,但不得低于地震效应,取决于该地区的抗震设防要求重点强化地铁站,框架结构的地震水平2级,中间的轴向压力比列是小于或等于0.75,应加强地震措施根据1度的要求高于本地区抗震设防烈度1.2抗震设防目标全面的规章制度的要求,考虑地下轨道交通车站的重要性和震后修复困难,地铁站抗震设计指导思想是基于性能的抗震设计,即根据选定目标的性能进行设计,使设计水平下的地震动作用下结构的行为来达到预期的抗震性能目标。

2抗震设计论证方法2.1分析方法比选随着我国城市轨道交通工程施工不断发展，在目前地下车站结构抗震设计中，主要按照该工程客流要求，地质环境条件等多种因素进行考虑，并在对结构抗震能力设计和计算过程中，需要按照以下方法进行计算：（1）地震系数法；（2）反应位移法；（3）反应加速度法；（4）时程分析法在上述抗震设计计算方法中，需要设计人员充分掌握地下车站承担的客流压力，同时根据地质结构进行综合的考虑，从而使用简单快捷的抗震设计方法，从而使抗震设计要求更加符合地下车站结构使用标准2.2二维平面时程分析法围绕不同地下车站结构具有的抗震性能，按照二维平面时程分析法进行抗震设计时，通常将地下车站结构的抗震能力提升到Ⅱ级，同时增加多种抗震保护措施，防止地下土体结构发生变化时，能够对地下车站结构起到良好的保护作用同时根据地震动力时程变化特点，需要将地下车站结构出现的抗震问题进行综合的分析，有效减少对地下车站结构受到进一步的破坏在目前应用二维平面时程分析法过程中，将地下车站结构进行二维平面分析，对震动产生的动力能量计算在结构边界中，从而当土体结构发生变化时，按照结构具有的弹塑性能，对地下车站结构外部起到保护作用。

同时在进行实际计算过程中，按照简化后的抗震设计计算方式，地震发生导致土体结构出现弹性位移后，需要按照实际弹性位移变化，并确定地下车站结构的屈服强度系数2.3反应位移计算模型运用采用反应位移法进行地下结构横截面的抗震计算时，需考虑结构惯性力、土层相对位移和结构周围剪力三种地震作用，结构惯性力根据地震作用下的加速度直接施加研究表明，地下结构在地震作用下随周围土体一起振动，加速度、位移等结构反应与周围土体基本一致所以土层相对位移和土层剪力的竖向分布，可以不考虑车站结构的影响，根据地层的一维波动模型计算一维波动模型计算中，所需场地土的静、动性能参数有土层波速、土的重度、动剪切模量及阻尼比与剪应变关系曲线、基岩处地震加速度时程，参数按工程场地地震安全性评价报告取值计算场地所取计算基准面均选取剪切波速大于五百米每秒的基岩，且基岩面深度大于底板最大埋深在进行轨道交通工程地下车站结构抗震设计的过程中通常将整体轨道交通工程地下车站结构横向震动变形数据作为核心参考资料，并按照轨道交通工程地下车站结构周边的土壤作为结构的整体支护地基由于轨道交通工程地下车站结构具有多样化特点，因此在构建模型的过程中通常会将三维立体模型转变为二维平面进行分析。

3对优化轨道交通工程地下车站抗震设计的几点看法当前我国在开展轨道交通工程地下车站抗震设计的过程中虽然已经取得了较大的成就，并且要就的速度较快，但是相比于西方发达国家而言，我国在轨道交通工程地下车站抗震设计中还存有着较多的问题和不足之处，并且随着轨道交通工程逐渐向着大跨度方面发展，我国应当加大对轨道交通工程地下车站抗震设计的研究力度，将当前的研究方向逐步的靠近轨道交通工程地下车站未来发展走向，深入到市场中去探寻到市场的未来发展趋势，进而来开展更具针对性的研究于此同时，在轨道交通工程地下车站抗震设计方法选择上，轨道交通工程地下车站抗震设计人员应当不断的学习新的理念，不应当停留在当前位置，而是应当不断的学习与进步，进而在实际的工作过程中能够通过多种方法的运用取长补短，实现自身价值提高轨道交通工程地下车站抗震设计能力结语地下车站结构进行抗震计算是地铁结构设计中的一项重要内容，关系到地铁结构在遭遇强震作用时的整体安全性本文分别采用反应位移法和三维动力时程分析法对地铁地下车站结构进行地震响应分析，对重要结构构件的关键部位内力和变形进行了计算分析，得出了一些结论：⑴ 车站结构正常使用阶段的各种荷载组合工况中，考虑地震荷载的偶然组合对结构内力不起控制作用；⑵ 从采用反应位移法计算得到的结构在地震荷载激励下的内力响应结果可以看出，侧墙与各层楼板相交处、结构顶底板与中柱连接节点处弯矩和剪力较大，顶底板跨中有较大弯矩，中柱最大轴压力出现在中柱与底板连接位置；⑶ 采用动力时程分析法计算地下车站结构的地震响应时，为保证结构抗震分析的可靠性和准确性，计算过程中选择输入的地震动加速度时程的反应谱曲线与适合本工程的设计地震动加速度反应谱曲线的误差满足规范规定的限值要求，使计算结果更接近结构真实地震响应。

参考文献[1]张朋来,王志虹,刘琳.关于轨道交通地下车站结构抗震等级的探讨[J].山西建筑,2017(28):45~47.[2]胡海迪.地铁地下车站结构抗震分析及设计[J].建筑工程技术与设计,2016(34):722.[3]张有桔,王飞,沈洪波.轨道交通工程地下车站结构抗震设计[J].工程与建设,2019(3):361~364.  -全文完-。