可液化场地上三拱立柱式地铁地下车站结构地震反应特性振动台试验研究

发布时间：2018-05-24 13:24

  本文选题：振动台模型试验 + 可液化场地　； 参考：《岩土力学》2015年07期

【摘要】：开展了近、远场地震动作用下可液化场地上三拱立柱式地铁地下车站结构大型振动台模型试验。分析了模型地基的加速度、孔压、地表震陷及模型结构的加速度、应变。结果表明:模型地基的孔压累积经历了缓发展、急增长两个阶段;模型地基的加速度Arias强度释放时刻与孔压急增长阶段的起点时刻相对应,加速度Arias强度峰值较大的工况,模型地基孔压比峰值也较大;模型地基孔压场分布呈现出小震时模型结构底部液化程度较低、大震时场地底部液化程度较低的现象。强地震动作用下,模型结构发生了显著的上浮;模型地基、模型结构均表现出对低频相对发育的地震动反应更为强烈的现象。强震作用下,浅层可液化土在循环流动过程中发生了由于剪切刚度瞬态突增而导致峰值加速度瞬时急增的现象。模型结构中柱为此类型车站的最不利构件,附拱在与竖向成±(30°~60°)区域内应变反应较大,中庭上拱在45°位置处应变反应较大;随着模型结构拉应变幅值的增加,模型结构自振频率不断衰减。主观测面测点和次观测面测点的拉应变幅值均存在不同程度的差异,模型结构的应变反应存在空间效应。
[Abstract]:The model test of large shaking table for underground subway station with three arch columns on liquefiable site under the action of near and far field ground motion is carried out. The acceleration, pore pressure, ground subsidence, acceleration and strain of the model foundation are analyzed. The results show that the pore pressure accumulation of the model foundation has experienced two stages of slow development and rapid growth, and the release time of acceleration Arias strength of the model foundation corresponds to the starting point of the rapid growth stage of pore pressure, and the peak value of the acceleration Arias intensity is larger than that of the model foundation. The peak value of the pore pressure ratio of the model foundation is also large, and the distribution of the pore pressure field of the model foundation shows that the liquefaction degree of the bottom of the model structure is lower when the earthquake is small, and the liquefaction degree at the bottom of the site is lower during the strong earthquake. Under the action of strong ground motion, the model structure floats significantly, and the model foundation and model structure all show a stronger response to the low-frequency relatively developed ground motion. Under the action of strong earthquake, the transient increase of peak acceleration of shallow liquefiable soil occurs in the process of cyclic flow due to the transient increase of shear stiffness. In the model structure, the column is the most unfavorable member of this type of station, and the strain response of the arch attached to the arch is greater in the area of 卤30 掳or 60 掳in the vertical direction, and the strain response of the arch on the atrium is greater at the position of 45 掳, and with the increase of the strain amplitude of the model structure, The natural vibration frequency of the model structure is decreasing continuously. The tensile strain amplitudes of the main observation plane and the secondary observation plane are different to different degrees, and the strain response of the model structure has spatial effect.
【作者单位】： 中国地震局地球物理研究所;南京工业大学岩土工程研究所;江苏省土木工程防震技术研究中心;北京建筑大学土木与交通工程学院;北京工业大学建筑工程学院;
【基金】：国家自然科学基金重大研究计划集成项目(No.91215301) 北京市属高等学校创新团队建设与教师职业发展计划项目(No.IDHT20130512) 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(No.DQJB14B05)
【分类号】：TU311.3;TU93

【参考文献】

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6 李娟;钮凤林;;3·11日本东北特大地震[J];城市与减灾;2011年05期

7 陈国兴;左熹;王志华;杜修力;周恩全;;可液化场地地铁车站结构地震破坏特性振动台试验研究[J];建筑结构学报;2012年01期

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7 米枢;地铁车站对地震动的影响[D];天津大学;2010年

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本文编号：1929212