文档介绍：地铁车站地震工况下的计算分析
地铁车站地震工况下的计算分析
摘要:抗震设计中地震效应的计算方法有反应位移法,地震系数法,弹性时程方法,非线性时程方法等。在地下铁道结构抗震分析中,目前多采用地震系数法和地层位移法。本文以北京市某一车站为例,分别采用地震系数法和反应位移法进行抗震效应计算。通过对计算结果的研究与分析,推断出不同部位的结构配筋计算方法。
关键词:地铁车站;抗震;地震系数法;反应位移法
中图分类号:TU352 文献标识码: A

1 车站概述
根据勘察资料,,,,,。
根据《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2001)、《铁路工程抗震设计规范》(GB 50111-2006)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010),本次勘察场区的场地抗震设防烈度为Ⅷ度,(50年超越概率10%所对应的峰值加速度),设计地震分组为第一组。场地类别按III类考虑。
2 车站工程地质和地质构造
本站施工范围内土层分布较为稳定,自上而下依次为人工填土、第四纪全新世冲洪积地层、第四纪晚更新世冲洪积地层。车站穿越地层主要为粉土、粉质粘土、粉细砂。车站结构底板座落于粉质粘土层上。
本站抗震设防烈度为8度。
按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)[1],建筑场地类别为III类,经计算判别20m深度范围内的饱和砂土、粉土不液化。
~;除填土分布外本次勘察未发现软土、湿陷性土等特殊岩土。

3 抗震计算方法
本站为抗震设防为乙类,采用地震系数法和反应位移法进行抗震效应计算。由于本站周围地层分布均匀、规则且纵向较长,结构分析采用平面应变分析模型。本站主要对标准标准段结构进行抗震分析。

采用反应位移法进行地下车站结构横向地震反应计算时,可将周围土体作为支撑结构的地基弹簧,结构可采用梁单元进行建模,见图3-1所示。

图3-1 地下结构反应位移法抗震计算简图
(1)土层位移计算[2]
采用反应位移法进行地下结构地震反应计算时,应考虑土层相对位移、结构惯性力和结构周围剪力作用。土层相对位移、结构惯性力和结构周围剪力可由一维土层地震反应分析得到;对于进行了工程场地地震安全性评价工作的,应采用其得到的位移随深度的变化关系;对未进行工程场地地震安全性评价工作的,其土层位移沿深度和隧道轴向分布如图3-2所示,地震时土层沿深度方向位移可按式(1)确定,地震时土层沿隧道轴向位移可按式(2)确定。

图3-2 土层位移沿深度和隧道轴向分布
(1)
式中——地震时深度 z 处土层的水平位移(m) ;
z——深度(m);
——场地地表最大位移,取值参照表1、2;
H——地面至地震作用基准面的距离(m)。
(2)
(2)土体与结构相互作用弹簧刚度计算
计算模型中,结构周围土体采用地基弹簧表示,包括压缩弹簧和剪切弹簧;地基弹簧刚度按式(3)计算:
k=KLd (3)
式中k——压缩、剪切地基弹簧刚度(kN