兰州某具有地上结构地铁站房抗震性能研究
发布时间：2021-05-06 03:55
地下结构在地震作用下一旦发生破坏,其固有的难修复性和隐蔽性,会造成修复困难,费用昂贵等问题。又因为黄土场地具有其特殊性,如大孔隙弱胶结,柱状节理等性质,使得黄土地区震害十分严重。近年来,随着我国中西部黄土地区地下空间开发利用的加快发展,地铁工程项目日渐增多,而国内的相关研究多集中于地铁建设较早的东部发达地区地下结构抗震性能研究。因此,本课题以兰州某地铁站房为原型,针对黄土场地下具有地上结构地铁站房地震响应特性进行分析。主要内容如下:（1）介绍了土-结构相互作用基本理论,以及在数值分析中选用到的MohrCoulomb弹塑性模型和混凝土塑性损伤模型的本构关系。（2）开展了黄土场地具有地上结构地铁站房振动台试验,选取El-Centro波、兰州人工波和Taft波作为地震动输入,设立不同工况,探讨不同频谱特性及不同峰值加速度对模型体系的影响,对试验现象和试验结果进行深入分析,得到模型地基土及模型结构地震响应规律。（3）利用ABAQUS有限元分析软件建立了黄土自由场地有限元模型,输入加速度峰值为0.2g不同频谱特性地震动,对不同地基深处位移及加速度放大系数进行分析,得到自由场动力响应规律。（4）对...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.1.1 地铁震害
1.2 地下结构抗震国内外研究现状
1.2.1 地下结构数值仿真的国内外研究现状
1.2.2 地下结构振动台试验国内外研究现状
1.2.3 黄土地区地下结构抗震国内外研究现状
1.3 本文研究内容和工作安排
1.4 本文技术路线图
第2章 地下结构动力响应理论分析
2.1 引言
2.2 地基土-地下结构相互作用基本理论
2.3 土体与结构的动力本构模型
2.3.1 Mohr-Coulomb本构
2.3.2 混凝土塑性损伤模型
2.3.3 阻尼理论
2.4 本章小结
第3章 兰州某具有地上结构地铁站房振动台试验分析
3.1 引言
3.2 模型试验准备
3.2.1 模型结构与箱体制作
3.2.2 箱体基频
3.2.3 传感器布置
3.2.4 试验加载工况
3.3 试验结果分析
3.3.1 层状剪切模型箱效果验证
3.3.2 模型体系加速度响应分析
3.3.3 模型地基土加速度反应傅里叶谱分析
3.3.4 模型结构应变响应分析
3.3.5 振动台试验震害现象
3.4 本章小结
第4章 自由场动力响应分析
4.1 引言
4.2 动力求解方式对比算例
4.3 自由场模型的建立
4.3.1 兰州某车站场地概况
4.3.2 人工边界比较及选择
4.3.3 无限元人工边界的实现
4.3.4 网格划分
4.3.5 初始地应力
4.3.6 材料参数及建模
4.4 不同地震动输入的自由场加速度响应分析
4.5 自由场地水平位移响应分析
4.6 本章小结
第5章 兰州某具有地上结构地铁站房数值模拟研究
5.1 引言
5.2 有限元模型的建立
5.2.1 几何模型建立
5.2.2 模型材料本构及参数选取
5.2.3 土-结构相互作用模拟
5.2.4 网格划分及单元设置
5.2.5 侧边界的设置
5.3 模型结构加速度响应结果对比
5.4 模型地基土加速度响应结果对比
5.5 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同场地条件下非规则截面地铁地下车站结构地震反应特性研究[J]. 唐柏赞. 国际地震动态. 2019(02)
[2]微倾斜场地中地铁地下结构周围地基液化与变形特性振动台模型试验研究[J]. 庄海洋,付继赛,陈苏,陈国兴,王雪剑. 岩土力学. 2019(04)
[3]饱和软土场地中地下结构非线性地震响应分析的一个FEM-IBEM耦合方法[J]. 梁建文,朱俊. 岩土工程学报. 2018(11)
[4]大开地铁车站地震破坏模拟与机理分析[J]. 杜修力,马超,路德春,许成顺,许紫刚. 土木工程学报. 2017(01)
[5]基于黏弹性边界的地铁双隧道地震响应分析[J]. 梁建文,于军港,张季,巴振宁. 土木工程学报. 2014(S1)
[6]地震作用下大型地铁车站结构三维动力反应分析[J]. 谷音,钟华,卓卫东. 岩石力学与工程学报. 2013(11)
[7]液化场浅埋地下结构动力特性数值分析[J]. 何剑平,陈卫忠. 地下空间与工程学报. 2013(01)
[8]黄土震陷研究及相关问题探讨[J]. 王强,孙军杰,王兰民. 中国地震. 2012(04)
[9]基于ABAQUS的初始地应力平衡方法研究[J]. 代汝林,李忠芳,王姣. 重庆工商大学学报(自然科学版). 2012(09)
[10]框架式地铁车站结构大地震近场地震反应特性的三维精细化非线性分析[J]. 陈磊,陈国兴,毛昆明. 岩土工程学报. 2012(03)
博士论文
[1]黄土地区地铁车站地震反应特征与抗震计算方法研究[D]. 权登州.长安大学 2016
[2]地下结构地震破坏机理研究[D]. 孙海峰.中国地震局工程力学研究所 2011
[3]非饱和黄土动力本构模型及其在地铁车站地震反应分析中的应用[D]. 秦立科.长安大学 2010
[4]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]. 庄海洋.南京工业大学 2006
硕士论文
[1]长沙某地铁车站抗震性能分析研究[D]. 王子然.湖南大学 2018
[2]黄土地区具有地上结构地铁车站抗震性能研究[D]. 聂闻锐.兰州理工大学 2018
[3]黄土地层地铁工程地下结构的抗震研究[D]. 朱彬.西安理工大学 2017
[4]黄土地区某地铁站房地下结构抗震性能研究[D]. 颉文博.兰州理工大学 2017
[5]黄土地区地铁车站结构抗震设计简化方法探讨[D]. 石娜.长安大学 2015
[6]基于振动台模型试验的地铁车站结构地震反应研究[D]. 谌凯.福州大学 2014
[7]多层地铁车站振动台试验与数值模拟[D]. 孟宪春.中国地震局工程力学研究所 2011
[8]地铁车站抗震分析[D]. 田雪娟.北京交通大学 2010
[9]饱和黄土隧道动力响应及稳定性变化机理研究[D]. 佘芳涛.西安理工大学 2008
本文编号：3171185
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.1.1 地铁震害
1.2 地下结构抗震国内外研究现状
1.2.1 地下结构数值仿真的国内外研究现状
1.2.2 地下结构振动台试验国内外研究现状
1.2.3 黄土地区地下结构抗震国内外研究现状
1.3 本文研究内容和工作安排
1.4 本文技术路线图
第2章 地下结构动力响应理论分析
2.1 引言
2.2 地基土-地下结构相互作用基本理论
2.3 土体与结构的动力本构模型
2.3.1 Mohr-Coulomb本构
2.3.2 混凝土塑性损伤模型
2.3.3 阻尼理论
2.4 本章小结
第3章 兰州某具有地上结构地铁站房振动台试验分析
3.1 引言
3.2 模型试验准备
3.2.1 模型结构与箱体制作
3.2.2 箱体基频
3.2.3 传感器布置
3.2.4 试验加载工况
3.3 试验结果分析
3.3.1 层状剪切模型箱效果验证
3.3.2 模型体系加速度响应分析
3.3.3 模型地基土加速度反应傅里叶谱分析
3.3.4 模型结构应变响应分析
3.3.5 振动台试验震害现象
3.4 本章小结
第4章 自由场动力响应分析
4.1 引言
4.2 动力求解方式对比算例
4.3 自由场模型的建立
4.3.1 兰州某车站场地概况
4.3.2 人工边界比较及选择
4.3.3 无限元人工边界的实现
4.3.4 网格划分
4.3.5 初始地应力
4.3.6 材料参数及建模
4.4 不同地震动输入的自由场加速度响应分析
4.5 自由场地水平位移响应分析
4.6 本章小结
第5章 兰州某具有地上结构地铁站房数值模拟研究
5.1 引言
5.2 有限元模型的建立
5.2.1 几何模型建立
5.2.2 模型材料本构及参数选取
5.2.3 土-结构相互作用模拟
5.2.4 网格划分及单元设置
5.2.5 侧边界的设置
5.3 模型结构加速度响应结果对比
5.4 模型地基土加速度响应结果对比
5.5 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同场地条件下非规则截面地铁地下车站结构地震反应特性研究[J]. 唐柏赞. 国际地震动态. 2019(02)
[2]微倾斜场地中地铁地下结构周围地基液化与变形特性振动台模型试验研究[J]. 庄海洋,付继赛,陈苏,陈国兴,王雪剑. 岩土力学. 2019(04)
[3]饱和软土场地中地下结构非线性地震响应分析的一个FEM-IBEM耦合方法[J]. 梁建文,朱俊. 岩土工程学报. 2018(11)
[4]大开地铁车站地震破坏模拟与机理分析[J]. 杜修力,马超,路德春,许成顺,许紫刚. 土木工程学报. 2017(01)
[5]基于黏弹性边界的地铁双隧道地震响应分析[J]. 梁建文,于军港,张季,巴振宁. 土木工程学报. 2014(S1)
[6]地震作用下大型地铁车站结构三维动力反应分析[J]. 谷音,钟华,卓卫东. 岩石力学与工程学报. 2013(11)
[7]液化场浅埋地下结构动力特性数值分析[J]. 何剑平,陈卫忠. 地下空间与工程学报. 2013(01)
[8]黄土震陷研究及相关问题探讨[J]. 王强,孙军杰,王兰民. 中国地震. 2012(04)
[9]基于ABAQUS的初始地应力平衡方法研究[J]. 代汝林,李忠芳,王姣. 重庆工商大学学报(自然科学版). 2012(09)
[10]框架式地铁车站结构大地震近场地震反应特性的三维精细化非线性分析[J]. 陈磊,陈国兴,毛昆明. 岩土工程学报. 2012(03)
博士论文
[1]黄土地区地铁车站地震反应特征与抗震计算方法研究[D]. 权登州.长安大学 2016
[2]地下结构地震破坏机理研究[D]. 孙海峰.中国地震局工程力学研究所 2011
[3]非饱和黄土动力本构模型及其在地铁车站地震反应分析中的应用[D]. 秦立科.长安大学 2010
[4]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]. 庄海洋.南京工业大学 2006
硕士论文
[1]长沙某地铁车站抗震性能分析研究[D]. 王子然.湖南大学 2018
[2]黄土地区具有地上结构地铁车站抗震性能研究[D]. 聂闻锐.兰州理工大学 2018
[3]黄土地层地铁工程地下结构的抗震研究[D]. 朱彬.西安理工大学 2017
[4]黄土地区某地铁站房地下结构抗震性能研究[D]. 颉文博.兰州理工大学 2017
[5]黄土地区地铁车站结构抗震设计简化方法探讨[D]. 石娜.长安大学 2015
[6]基于振动台模型试验的地铁车站结构地震反应研究[D]. 谌凯.福州大学 2014
[7]多层地铁车站振动台试验与数值模拟[D]. 孟宪春.中国地震局工程力学研究所 2011
[8]地铁车站抗震分析[D]. 田雪娟.北京交通大学 2010
[9]饱和黄土隧道动力响应及稳定性变化机理研究[D]. 佘芳涛.西安理工大学 2008
本文编号：3171185
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3171185.html
