地震作用下对地铁车站中柱以及隧道区间的减震分析
发布时间：2021-11-17 23:16
地震是一种不可预测、破坏力极强的自然灾害,给人们的生活带来严重的威胁。我国地处环太平洋地震带,板块运动活跃,为此更应该提高对地震的重视程度。近年来随着城市化进程的发展,大量人口涌向城市,在给城市带来巨大交通压力的同时也促进了城市轨道交通的快速发展。然而,大量的地铁隧道又给人们的生产生活带来巨大的安全隐患,尤其是在不可预估的地震情况下,因此提高地铁隧道的抗震能力意义重大。本文以合肥市地铁为背景,运用有限元软件ANSYS研究了在地震作用下铅芯橡胶隔震支座对地铁车站中柱的减震作用,研究了在地震作用下橡胶隔震层对地铁隧道区间衬砌的减震作用,具体工作和结论如下:第一、分别建立采用铅芯橡胶隔震支座和未采用铅芯橡胶隔震支座的箱形车站结构模型,施加地震作用。结果表明铅芯橡胶隔震支座可以在很大程度上减小中柱的动力响应,起到减震的作用。第二、分别建立采用橡胶隔震层和未采用橡胶隔震层的地铁隧道区间结构模型,并对比两种模型的动力计算结果。结果表明橡胶隔震层对隧道位移影响较大,并可以减小隧道衬砌的最大位移差和最大主应力峰值。第三、在采用隔震层的基础上进一步探究了橡胶隔震层材料的弹性模量对减震效果的影响。结果表明...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国加州旧金山市政府大厦Fig.2.1SanFranciscomunicipalgovernmentbuilding
图 2.2 铅芯橡胶隔震支座结构图Fig. 2.2 Structure of lead rubber bearings isolation2.3 铅芯橡胶隔震支座的基本功能特性铅芯橡胶隔震支座相比于普通的支座在阻尼比、承受水平变形能力和自恢复能力等方面有着巨大的优势。1.铅阻尼器的能量吸收能力铅芯压入后与橡胶支座融为一体追随剪切变形，借助于铅柱体在地震时发生的弹塑性变形来实现消耗波能的目的。这种支座是由橡胶支座安定的复原装置和铅的能量吸收装置所构成的阻尼机构一体型的隔震装置。2.铅芯橡胶支座的竖向承载能力[26]支座中的钢板和橡胶层的弹性模量存在较大的差异，同时抵抗横向荷载的能力也不同，因此在竖向荷载作用下的形变能力差别较大，然而钢板会限制薄橡胶层横向形变的产生，使橡胶片的每个部分均保持三向受压状态。可见，由于钢板的存在提高了支座承担竖向力的能力，尤其和单纯的橡胶材料相比更是
图 2.3 铅芯橡胶隔震支座的水平形变图Fig. 2.3 Horizontal deformation of lead rubber bearing橡胶支座震后的复位功能[27]座必须具备在地震结束后自动复位的特性，在动荷载消的稳定形态，以保证建筑达到设计要求的安全性，从而的经济损失和工程加固等一系列问题。胶隔震支座的隔震原理及力学模型橡胶支座的隔震原理构和基础隔震结构在地震作用下的水平变化如图 2.4 所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]深覆盖土层动力响应时程分析中Rayleigh阻尼系数的确定[J]. 王淮峰,楼梦麟,张如林. 岩土工程学报. 2016(03)
[2]弹性支座对桥梁车致振动的隔振效果研究[J]. 张志俊,李小珍,张迅,刘全民. 工程力学. 2015(04)
[3]北京地铁车站结构抗震分析[J]. 张鹏,刘春阳,张继清. 铁道标准设计. 2014(01)
[4]软弱围岩隧道抗震设防措施[J]. 陈七林. 现代隧道技术. 2011(06)
[5]隧道不同减震层的地震动力响应与减震效果分析[J]. 徐华,李天斌. 土木工程学报. 2011(S1)
[6]一种新型隔震层的构造及其振动台试验研究[J]. 尚守平,姚菲,刘可. 土木工程学报. 2011(02)
[7]浅谈建筑隔震橡胶支座的原理、制造及应用[J]. 庾光忠,冯正林,胡宇新,郭红峰,周函宇. 特种橡胶制品. 2010(05)
[8]高烈度地震区隧道减震模型的建立及其减震效果模型试验研究[J]. 王明年,崔光耀. 岩土力学. 2010(06)
[9]铅芯橡胶隔震支座阻尼特性有限元分析[J]. 庄文娟,朱玉华. 建筑结构. 2010(S1)
[10]应用模态分析的振动支架优化设计[J]. 周永新. 现代制造工程. 2009(08)
博士论文
[1]双洞错距山岭隧道洞口段地震动力响应及减震措施研究[D]. 孙铁成.西南交通大学 2009
硕士论文
[1]橡胶隔震支座在实际工程中的应用[D]. 赵亮.东南大学 2017
[2]黄土地区地铁车站数值模拟的人工边界及动力分析[D]. 尹尚之.长安大学 2016
[3]采用铅芯橡胶隔震支座的钢筋混凝土框架—剪力墙结构地震反应分析[D]. 张林海.太原理工大学 2015
[4]隔震层构造不规范性对隔震结构减震性能影响的研究[D]. 胡麟.兰州理工大学 2012
[5]复合隔震结构隔震层性能试验及研究[D]. 孙丰光.河北工程大学 2010
[6]天津站交通枢纽工程振动台试验二维数值模拟[D]. 范圣杰.天津大学 2009
本文编号：3501811
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国加州旧金山市政府大厦Fig.2.1SanFranciscomunicipalgovernmentbuilding
图 2.2 铅芯橡胶隔震支座结构图Fig. 2.2 Structure of lead rubber bearings isolation2.3 铅芯橡胶隔震支座的基本功能特性铅芯橡胶隔震支座相比于普通的支座在阻尼比、承受水平变形能力和自恢复能力等方面有着巨大的优势。1.铅阻尼器的能量吸收能力铅芯压入后与橡胶支座融为一体追随剪切变形，借助于铅柱体在地震时发生的弹塑性变形来实现消耗波能的目的。这种支座是由橡胶支座安定的复原装置和铅的能量吸收装置所构成的阻尼机构一体型的隔震装置。2.铅芯橡胶支座的竖向承载能力[26]支座中的钢板和橡胶层的弹性模量存在较大的差异，同时抵抗横向荷载的能力也不同，因此在竖向荷载作用下的形变能力差别较大，然而钢板会限制薄橡胶层横向形变的产生，使橡胶片的每个部分均保持三向受压状态。可见，由于钢板的存在提高了支座承担竖向力的能力，尤其和单纯的橡胶材料相比更是
图 2.3 铅芯橡胶隔震支座的水平形变图Fig. 2.3 Horizontal deformation of lead rubber bearing橡胶支座震后的复位功能[27]座必须具备在地震结束后自动复位的特性，在动荷载消的稳定形态，以保证建筑达到设计要求的安全性，从而的经济损失和工程加固等一系列问题。胶隔震支座的隔震原理及力学模型橡胶支座的隔震原理构和基础隔震结构在地震作用下的水平变化如图 2.4 所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]深覆盖土层动力响应时程分析中Rayleigh阻尼系数的确定[J]. 王淮峰,楼梦麟,张如林. 岩土工程学报. 2016(03)
[2]弹性支座对桥梁车致振动的隔振效果研究[J]. 张志俊,李小珍,张迅,刘全民. 工程力学. 2015(04)
[3]北京地铁车站结构抗震分析[J]. 张鹏,刘春阳,张继清. 铁道标准设计. 2014(01)
[4]软弱围岩隧道抗震设防措施[J]. 陈七林. 现代隧道技术. 2011(06)
[5]隧道不同减震层的地震动力响应与减震效果分析[J]. 徐华,李天斌. 土木工程学报. 2011(S1)
[6]一种新型隔震层的构造及其振动台试验研究[J]. 尚守平,姚菲,刘可. 土木工程学报. 2011(02)
[7]浅谈建筑隔震橡胶支座的原理、制造及应用[J]. 庾光忠,冯正林,胡宇新,郭红峰,周函宇. 特种橡胶制品. 2010(05)
[8]高烈度地震区隧道减震模型的建立及其减震效果模型试验研究[J]. 王明年,崔光耀. 岩土力学. 2010(06)
[9]铅芯橡胶隔震支座阻尼特性有限元分析[J]. 庄文娟,朱玉华. 建筑结构. 2010(S1)
[10]应用模态分析的振动支架优化设计[J]. 周永新. 现代制造工程. 2009(08)
博士论文
[1]双洞错距山岭隧道洞口段地震动力响应及减震措施研究[D]. 孙铁成.西南交通大学 2009
硕士论文
[1]橡胶隔震支座在实际工程中的应用[D]. 赵亮.东南大学 2017
[2]黄土地区地铁车站数值模拟的人工边界及动力分析[D]. 尹尚之.长安大学 2016
[3]采用铅芯橡胶隔震支座的钢筋混凝土框架—剪力墙结构地震反应分析[D]. 张林海.太原理工大学 2015
[4]隔震层构造不规范性对隔震结构减震性能影响的研究[D]. 胡麟.兰州理工大学 2012
[5]复合隔震结构隔震层性能试验及研究[D]. 孙丰光.河北工程大学 2010
[6]天津站交通枢纽工程振动台试验二维数值模拟[D]. 范圣杰.天津大学 2009
本文编号：3501811
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