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日本阪神地震中大开地铁车站地震破坏机理分析

发布时间:2019-01-21 12:56
【摘要】:基于ABAQUS有限元软件,对日本神户大开地铁车站在阪神地震中的地震反应进行了数值模拟研究。采用能合理反映剪胀及应变软化特性的统一硬化本构模型来模拟土体的力学行为,同时应用塑性损伤模型描述了混凝土的力学特性,建立了大开地铁车站的三维数值计算模型。首先研究并对比了水平地震动单独作用,以及水平与竖向地震动共同作用下大开车站结构与围岩土体的地震反应,进而探讨了浅埋地下结构的地震破坏机理。数值结果表明:在强震作用下浅埋结构的上覆土体首先剪切破坏,进而丧失抗剪能力;上覆土体丧失抗剪能力后,在竖向地震作用下,其惯性力作用于车站结构顶板,该惯性力与侧壁土体引起剪切荷载的耦合作用使车站结构的中柱压剪破坏,继而结构顶板折断,最后结构整体倒塌。
[Abstract]:Based on the finite element software ABAQUS, the seismic response of Kobe Daikai subway station in Hanshin earthquake was studied numerically. The unified hardening constitutive model which can reasonably reflect the characteristics of shear expansion and strain softening is used to simulate the mechanical behavior of soil. The plastic damage model is used to describe the mechanical properties of concrete and the three-dimensional numerical model of Dakai metro station is established. In this paper, the seismic response of Dakai station structure and surrounding rock mass under the action of horizontal ground motion alone and horizontal and vertical ground motion is studied and compared, and the seismic failure mechanism of shallow buried underground structure is discussed. The numerical results show that the shallow-buried structure overlying soil is first shearing failure and then loses its shear resistance under strong earthquake. After the overlying soil loses its shear capacity, under the action of vertical earthquake, the inertia force acts on the roof of the station structure. The coupling action between the inertia force and the lateral soil causes the compression and shear failure of the station structure, and then the roof of the station structure breaks. Finally, the whole structure collapsed.
【作者单位】: 北京工业大学建筑工程学院;
【基金】:国家自然科学基金集成项目(91215301,51522802,51421005)资助
【分类号】:TU352.11

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本文编号:2412685

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