地下结构拟静力抗震分析方法及推覆试验研究

发布时间：2020-03-21 06:59

【摘要】：当下,随着城市化进程的不断加快以及人口的不断增长,在世界范围内涌现出了许多特大型城市,大量农村人口向有限的城市中心地带聚集,许多城市都面临着可使用的地面空间不足的窘境,地面交通常常会出现拥堵现象,地面交通运输能力不足成为了亟待解决的难题。地下轨道交通工程迅速发展则大大地改善了交通拥堵问题。地下工程发展给我们带来了便利的同时,其抗震安全性就显得越发重要,因为地下结构建设难度大、花费高、修复难,一旦破坏产生会产生巨大的经济损失和社会影响。过去常用地面结构抗震设计方法来设计地下结构,但地下结构地震响应及受力特性和地面结构差别较大,所以依照地面结构的抗震设计方法去设计地下结构并不合适。因此,非常有必要针对地下结构抗震设计方法进行专项研究。基于前人所做的工作,本文通过数值模拟和拟静力试验,对比分析当前存在的各种地下结构抗震简化分析方法的适用性,同时针对性的使用新型模型箱开展了土体弹簧刚度测试拟静力试验。具体内容如下:1.研究现状系统地对地下结构抗震研究现状和灾害资料进行梳理和分析。然后整理了7种地下结构横截面抗震简化分析方法,分别为:地震系数法、自由场变形法、柔度系数法、反应位移法、反应加速度法、强制反应位移法和Pushover分析方法。包括了它们的具体计算步骤和各种方法的优缺点。2.各种简化分析方法对比研究选取计算模型需要附带土体的3种简化分析方法(分别为:反应加速度法、强制反应位移法和Pushover分析方法),使用有限元分析软件Abaqus进行地下结构抗震分析后与动力时程分析结果对比,验证模型侧边距对计算结果的影响。再采用4种不需要附带土体的简化分析方法(分别为:地震系数法、自由场变形法、柔度系数法、反应位移法)与上面3种方法同时对处于不同刚度土层中的地下结构进行对比计算。3.模型箱的对比分析介绍了现存的地下结构抗震试验所采用模型箱的结构形式,对比分析了各种模型箱结构形式的优缺点。再根据本文的试验要求,设计了三种新型模型箱的结构形式,并分析了这三种新模型箱的特点及适用范围。4.自由场拟静力试验基于新研制的拟静力模型箱,介绍了自由场条件下大型拟静力推覆试验的工况。通过对模型箱内部土体位移的结果分析,研究了土体应变的衰减规律。再分析了土体中部土压力和土体位移的关系,研究了土体弹簧刚度沿深度的分布特性。
【图文】：

（c）神户共同沟侧墙裂缝 （d）汶川地震隧道破坏图 1-1 地震导致的地下结构破坏1.2 地下结构地震反应特点地下结构与地面结构的地震响应特征明显不同（杜修力，，2018）。地下结构区

（c）纵向弯曲变形 （d）截面内剪切变形图 1-2 地下结构的基本变形模式1.4 地下结构抗震研究方法地下结构的地震反应研究相对滞后、理论相对短缺，但这是有他自身原因的
【学位授予单位】：中国地震局工程力学研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU352.11;TU93

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 温卫平;籍多发;翟长海;;地下结构抗震课程教学实践与探索[J];教育教学论坛;2019年24期

2 蔡勇;;浅析结构抗震与地下结构抗震[J];建材与装饰;2018年24期

3 徐郁峰;蔡应杰;;超长地下结构裂缝产生原因及防治措施探讨[J];山西建筑;2017年01期

4 佟艳英;;地下结构的地震震害及其影响因素研究[J];中国石油和化工标准与质量;2017年17期

5 李光新;李旭鹏;;超长地下结构防水板渗漏原因分析[J];低温建筑技术;2017年09期

6 尚蓉;;大型地下结构泄排水减压抗浮控制方法分析[J];赤峰学院学报(自然科学版);2016年13期

7 王永丽;;地下结构裂缝产生的原因之浅析[J];黑龙江科技信息;2010年02期

8 张国才;;坡地地下结构浮力计算方法的研究[J];水运工程;2010年10期

9 胡振瀛,刘洁;地下结构的设计与施工[J];地下空间;1998年03期

10 林皋,梁青槐;地下结构的抗震设计[J];土木工程学报;1996年01期

相关会议论文 前10条

1 曹洪;潘泓;骆冠勇;;地下结构减压抗浮研究与工程应用[A];广东省岩土力学与工程学会成立30周年纪念暨学术报告会报告集[C];2016年

2 杨巍;;地下结构渗漏综合治理探讨[A];防水工程与材料《会讯》第2期（总115）[C];2010年

3 李长青;戚承志;罗健;;地下结构埋深对结构自身响应的影响分析[A];防灾减灾工程学报2011第31卷增刊[C];2011年

4 李传涛;马瑞强;;有汽车地面超载的地下结构挡墙设计[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年

5 ;《地下结构》一书“前言”的有关部分(摘引)[A];盛世岁月——祝贺孙钧院士八秩华诞论文选集[C];2006年

6 戚承志;陈灿寿;陈剑杰;钱七虎;王明洋;;长形大截面地下结构的横向自由振动方程[A];第2届全国工程安全与防护学术会议论文集（下册）[C];2010年

7 宋二祥;;地下结构的有限元分析[A];第一届海峡两岸隧道与地下工程学术与技术研讨会论文集（上册）[C];1999年

8 崔京浩;崔岩;陈肇元;;地下结构抗浮[A];第八届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ卷）[C];1999年

9 周奎;胡孔国;宋启根;;地下结构锚注支护大变形数值分析[A];第八届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ卷）[C];1999年

10 袁勇;;地下结构高性能计算的挑战[A];首届工程设计高性能计算（HPC）技术应用论坛报告集[C];2007年

相关重要报纸文章 前9条

1 本报记者 张家华 杨彩华;天府国际机场航站楼基础和地下结构基本完成[N];成都日报;2019年

2 记者 孙晓云　张彤;新机场航站楼地下结构全面完成[N];云南日报;2009年

3 记者 刘宇鑫　实习生 李山;紧邻楼房施工须有安全保证[N];北京日报;2009年

4 吕志雄;治塌陷不能只是“剪箭竿”[N];河南日报;2014年

5 “新华视点”记者 姜亮 魏莘 陆欢;“郑州路脆脆”病因初查明 “到底谁担责”仍然说不清[N];新华每日电讯;2014年

6 魏婷;减少道路开挖 统筹规划需走在前面[N];兰州日报;2014年

7 ;“地下”不安 何以安“地上”？[N];人民政协报;2014年

8 记者 耿诺;开发商被禁直接收取售房款[N];北京日报;2013年

9 本报记者 李阿珊;科学 让首特成为首都之“特”[N];中华建筑报;2006年

相关博士学位论文 前10条

1 庄海洋;土—地下结构非线性动力相互作用及其大型振动台试验研究[D];南京工业大学;2006年

2 鲍鹏;可变形离散元法及其在地下工程中的应用[D];天津大学;2005年

3 何涛;地下结构随机荷载反演与可靠性分析研究[D];同济大学;2007年

4 王剑晨;城市暗挖隧道穿越既有地下结构的力学响应及其控制[D];北京交通大学;2014年

5 赵冬冬;城市地铁地下结构地震反应的试验研究与数值模拟[D];清华大学;2013年

6 孙海峰;地下结构地震破坏机理研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年

7 王文沛;浅埋地下结构地震反应分析及设计方法研究[D];北京工业大学;2012年

8 王璐;地下建筑结构实用抗震分析方法研究[D];重庆大学;2011年

9 李向前;墙体非稳态传热计算方法适应性及地下结构传热特性分析与研究[D];湖南大学;2011年

10 李芳成;地下结构可靠性广义特征与应用研究[D];山东科技大学;2003年

相关硕士学位论文 前10条

1 张子涵;关于合肥地区地下结构抗浮作用的研究[D];合肥工业大学;2019年

2 贺杰;既有地下结构共墙的深基坑变形控制技术研究[D];上海交通大学;2017年

3 李纵横;土-地下-地上结构动力相互作用分析[D];中国地震局工程力学研究所;2019年

4 徐琨鹏;地下结构拟静力抗震分析方法及推覆试验研究[D];中国地震局工程力学研究所;2019年

5 Olivier Demeijer;邻近地下结构的深基坑变形特性及其控制研究[D];上海交通大学;2018年

6 黄超群;考虑土与结构相互作用下的地下结构反应位移法和结构破坏模式研究[D];北京交通大学;2018年

7 沈Pr然;地下结构动力模型及地震响应参数影响研究[D];北京建筑大学;2018年

8 陈泓宇;场地条件及上部建筑对地下结构地震响应的影响[D];广州大学;2018年

9 余玉琴;地下结构与地表结构地震响应相互影响机理研究[D];武汉理工大学;2016年

10 陈超;地震作用下邻近既有建筑（群）对地铁地下结构动力响应的影响研究[D];华中科技大学;2018年

本文编号：2592958