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《北京工业大学》 2012年
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浅埋地下结构地震反应分析及设计方法研究

王文沛  
【摘要】:地下轨道交通,作为城市公共交通的重要形式,是解决城市交通问题的根本出路。以北京市为例,按照2050年的轨道交通线长期规划,轨道交通总里程将超过1000km;大规模的轨道交通建设导致近接既有建(构)筑物施工的工程大量出现,必然会出现地铁地下结构形式的多样化及空间结构的组合,地铁地下结构的日趋复杂必定给地下轨道交通结构的抗震性能提出更高的要求。本文针对目前城市地铁地下结构超近距并行、立体交叉穿越等复杂组合结构的抗震性能进行系统的分析研究,对北京地区地下轨道交通结构的抗震设计方法进行归纳、分析及分类,总结出普遍性和适用性规律,进一步提炼、改进相关设计计算方法,并结合现有规范和指南对地下各种复杂结构进行地震安全性评价,无疑对丰富地下结构抗震理论及工程抗震设计具有非常重要的意义。 本文依托国家―973‖计划项目―城市地下基础设施的地震破坏与抗震理论‖(2007CB714203)、国家自然科学基金重点项目―城市大型地下结构强震动力灾变机理及过程模拟研究‖(90715035)、北京市自然科学基金重点项目―地铁车站立体交叉结构地震响应及抗震设计方法研究‖(8111001),基于北京地层、地下结构条件,对地铁地下轨道交通结构的抗震分析方法、地铁地下轨道交通结构的抗震设计方法适用性、改进反应位移法、地下复杂组合结构动力分析、地铁结构地震安全性评价等问题展开研究。具体的研究内容和取得的成果如下: (1)分析和阐明已有常用地下结构地震反应分析方法及计算流程,为地下结构抗震设计方法提供理论依据; (2)介绍地铁地下结构地震土压力及设计荷载条件,着重介绍适用于地下结构的简化地震土压力公式、张建民地震土压力方法;详细介绍动力时程分析方法、反应位移法、整体式反应位移法、强制反应位移法、简化地震土压力方法、反应加速度法、地下结构Pushover分析方法等地铁地下结构抗震设计方法;通过算例对各种设计方法做了综合性的比较,并为各种设计方法计算结果的差异性规律提供一定的依据; (3)在确定地层反应位移的三种常用方法基础上,对地层反应位移的确定进行改进及验证,提出了一种考虑地层参数及覆土厚度,并可确定地表峰值位移的计算方法,该法可反映地层等效惯性加速度的。可令地表等效惯性加速度值等于地表峰值加速度,继而可通过公式得到地表峰值位移,最终得到地层的反应位移,与既有的国内各类抗震设计规范有了很好的衔接;其次,对软硬交界地层、近断层地层等复杂地层下的地下结构变形及受力进行规律性的分析研究,以对复杂地层下地下结构反应位移法的计算提供修正依据;最后将薄层单元分析法求解得到的地下结构地层阻抗函数运用到地下结构反应位移法中,以快速而准确确定地层动弹簧刚度; (4)以FLAC及FLAC3D为计算工具,进行不同距径比的双孔并行隧道地震动力响应分析、对不同角度下双孔并行隧道地震动力响应分析、推导等速运行荷载下上下并行双层隧道的稳态振动的解析解、对不同间距地铁地下交叉结构动力响应分析、对竖向强震作用下密贴地铁地下交叉结构动力响应分析,从而地铁地下复杂组合结构的动力特性规律系统的归纳总结。 (5)根据《市政公共设施抗震设防专项论证技术要点(地下工程篇)》、《城市轨道交通结构抗震设计规范》(征求意见稿-2011)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)、《城市地下轨道交通工程抗震设防指南》(征求意见稿-2012)等相关规范及国内外学者的研究成果,以具体的地铁线路为案例,在设计风险源的基础上合理的辨识地震风险源,并根据典型的地震风险源的地质条件、结构形式进行抗震分析,总结出普遍性规律,对工程实际抗震设计与施工具有重要的意义,同时也为以后类似工程提供借鉴。
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U452.28

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 钱七虎;岩土工程的第四次浪潮[J];地下空间;1999年04期
2 于翔,赵跃堂,郭志昆;人防工程的抗地震问题[J];地下空间;2001年01期
3 宫必宁,赵大鹏;地下结构与土动力相互作用试验研究[J];地下空间;2002年04期
4 钱七虎,陈晓强;利用地下空间建设“花园城市”[J];地下空间;2003年03期
5 李彬;刘晶波;尹骁;;双层地铁车站的强地震反应分析[J];地下空间与工程学报;2005年05期
6 周云;汤统壁;廖红伟;;城市地下空间防灾减灾回顾与展望[J];地下空间与工程学报;2006年03期
7 陶连金;王沛霖;边金;;典型地铁车站结构振动台模型试验[J];北京工业大学学报;2006年09期
8 曹炳政,罗奇峰,马硕,刘晶波;神户大开地铁车站的地震反应分析[J];地震工程与工程振动;2002年04期
9 谢伟平,王国波,于艳丽;移动荷载作用下双层Euler梁模型土动力响应分析[J];地震工程与工程振动;2004年01期
10 刘如山;强地震动作用下地铁结构与土脱开滑移的研究[J];地震工程与工程振动;2004年06期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 严松宏;地下结构随机地震响应分析及其动力可靠度研究[D];西南交通大学;2003年
2 李彬;地铁地下结构抗震理论分析与应用研究[D];清华大学;2005年
3 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
4 余占奎;软土盾构隧道纵向设计方法研究[D];同济大学;2007年
5 张晓丽;浅埋暗挖下穿既有地铁构筑物关键技术研究与实践[D];北京交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘洋;近断层地铁隧道地震作用下动力响应数值模拟研究[D];北京交通大学;2009年
2 周斌;近接盾构隧道力学行为与近接分区研究[D];西南交通大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卢博;熊峰;;土—基础共同作用分析的有限元/无限元耦合方法模型研究[J];四川建筑科学研究;2006年06期
2 赵永军;;加筋土挡墙在高寒地区的施工新技术[J];四川建筑科学研究;2008年04期
3 李文婷;王如路;余占奎;;软土盾构隧道局部卸载的理论与三维有限元分析[J];四川建筑科学研究;2008年05期
4 李杰;徐利;周丽琴;;深基坑复合土钉支护受力机理分析[J];四川建筑科学研究;2009年03期
5 钱坤;尹新生;朱珊;佴磊;;三维地基沉降计算公式的改进与比较[J];四川建筑科学研究;2009年03期
6 董响;骆亚生;;竖向地震作用计算方法简评[J];四川建筑科学研究;2010年04期
7 陈庆;项宗方;;地下结构抗震研究现状综述[J];四川建筑科学研究;2011年06期
8 张宇旭;程磊;叶红;;基于ANSYS的三维自由场地震动反应分析[J];四川建筑科学研究;2012年03期
9 郝福生;惠治鑫;;科里奥利力对黄河沿岸水体流失的影响及当前治理措施调查[J];安徽农业科学;2011年16期
10 赵涛;;农业水利建设中黄土边坡抗震分析[J];安徽农业科学;2012年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙凤余;郑伟;赵秋芳;郭新华;;朗肯理论在矿山环境保护与综合治理中的应用[A];河南地球科学通报2008年卷(下册)[C];2008年
2 刘宁;张春生;;地震荷载作用下地下厂房洞室群的动力响应分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
3 李军;李强;周靖凯;张宇;;基于二次曲线形式摩尔包络线的履带车辆推力计算研究[A];2011年中国农业系统工程学术年会论文集;海峡两岸农业学术研讨会论文集;长沙市第五届自然科学学术年会农学研讨会论文集[C];2011年
4 李伟;袁昶;;船坞坞口围堰钢板桩拔除工艺设计与实践[A];中国土木工程学会港口工程分会第七届港口工程技术交流会论文集[C];2011年
5 赵怀耘;田俊;刘建新;;驱动系统扭转自激振动对机车垂向动力性能的影响[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
6 吴芳谷;李培省;;城市地下公共场所应急管理[A];中国职业安全健康协会2008年学术年会论文集[C];2008年
7 吴云泉;陈海天;顾红军;陈太林;;地震灾害对坑道式洞库的影响研究[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
8 高正夏;赵海滨;;向家坝坝基岩体软弱夹层渗透变形现场试验研究[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(二)[C];2007年
9 李松;杨翊仁;马建中;;液体晃动对罐车横向稳定性的影响研究[A];第十届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2007年
10 张志超;赵岩;林家浩;;车桥耦合系统非平稳随机振动分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘浜葭;冻融和渗流耦合作用下风积土路基结构性演变规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 邵玉娴;粘性土工程性质的温度效应试验研究[D];南京大学;2011年
3 曲建军;基于提速线路TQI的轨道不平顺预测与辅助决策技术的研究[D];北京交通大学;2011年
4 马立峰;动荷载条件下多年冻土区斜坡路基稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
5 孙训海;基础刚度、褥垫厚度对刚性桩复合地基桩土承载性状的影响[D];中国建筑科学研究院;2010年
6 刘飞;吉林敦化地区草炭土特性的时间效应研究[D];吉林大学;2011年
7 朱超;大瑞铁路罗家村隧道地质环境与工程稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
8 洪开荣;高速铁路水下盾构隧道结构力学特征及掘进与对接技术研究[D];北京交通大学;2011年
9 陈超;铁路通用货车重车重心合理限制高度的研究[D];北京交通大学;2011年
10 赵忠明;小浪底库区采空区稳定性研究[D];河南理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵庆;土石坝坝下涵洞三维有限元分析[D];郑州大学;2010年
2 胡志超;箱型钢筋混凝土倒虹吸非线性有限元分析[D];郑州大学;2010年
3 王士革;填方路基下长短桩复合地基沉降特性研究[D];郑州大学;2010年
4 滕彦磊;塑性混凝土防渗墙应力变形有限元分析[D];郑州大学;2010年
5 曹彦彦;地震诱发斜坡塌滑机理研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 刘莹;波浪作用下黄河水下三角洲粉质土体海床响应研究[D];中国海洋大学;2010年
7 宫经伟;水库进水塔—地基整体结构三维有限元静动力稳定分析[D];新疆农业大学;2010年
8 欧阳君;土石坝结构稳定的静动力非线性有限元分析[D];新疆农业大学;2010年
9 刘永春;衡重式桩板挡墙的模型试验研究[D];中国铁道科学研究院;2010年
10 王剑亮;西藏嘎隆拉隧道涌、突水研究[D];中国铁道科学研究院;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 廖少明,侯学渊;软土盾构法隧道设计与施工的最新研究进展[J];地下空间;1998年S1期
2 白廷辉,尤旭东,李文勇;盾构超近距离穿越地铁运营隧道的保护技术[J];地下空间;1999年04期
3 马积新,J.Edelenbos;荷兰利用地下空间的战略研究[J];地下空间;2000年02期
4 R.A.H.Monnikhof,马积新,丁济新;荷兰利用地下空间前途的可行性研究[J];地下空间;2000年03期
5 于翔,赵跃堂,郭志昆;人防工程的抗地震问题[J];地下空间;2001年01期
6 丁春林,刘建国,宫全美,肖广智;盾构隧道管片衬砌内力计算方法比较[J];地下空间;2001年03期
7 宫必宁,赵大鹏;地下结构与土动力相互作用试验研究[J];地下空间;2002年04期
8 郑永来,刘曙光,杨林德,童峰;软土中地铁区间隧道抗震设计研究[J];地下空间;2003年02期
9 周健,苏燕,董鹏;软土地层地铁及地下构筑物抗震动力分析研究现状[J];地下空间;2003年02期
10 刘学山;盾构隧道的纵向抗震分析研究[J];地下空间;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李彬;刘晶波;;粘弹性人工边界在Marc中的实现[A];第14届全国结构工程学术会议论文集(第一册)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 仇文革;地下工程近接施工力学原理与对策的研究[D];西南交通大学;2003年
2 孙静;岩土动剪切模量阻尼试验及应用研究[D];中国地震局工程力学研究所;2004年
3 刘启方;基于运动学和动力学震源模型的近断层地震动研究[D];中国地震局工程力学研究所;2005年
4 李彬;地铁地下结构抗震理论分析与应用研究[D];清华大学;2005年
5 姚海波;大断面隧道浅埋暗挖法下穿既有地铁构筑物施工技术研究[D];北京交通大学;2005年
6 郑余朝;三孔并行盾构隧道近接施工的影响度研究[D];西南交通大学;2007年
7 杨广武;地下工程穿越既有地铁线路变形控制标准和技术研究[D];北京交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 刘雪珠;南京及其邻近地区新近沉积土的动力特性和砂土震动液化试验研究[D];南京工业大学;2003年
2 王国波;移动荷载作用下地基土动力响应计算方法的研究[D];武汉理工大学;2003年
3 付鹏程;地铁地下结构震动变形的实用评价方法研究[D];清华大学;2004年
4 刘洋;近断层地铁隧道地震作用下动力响应数值模拟研究[D];北京交通大学;2009年
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中国期刊全文数据库 前10条
1 袁勇;禹海涛;陈之毅;;软土浅埋框架结构抗震计算方法评价[J];振动与冲击;2009年08期
2 刘如山,石宏彬;地下结构横切面抗震计算中拟静力计算方法的研究[J];工程抗震与加固改造;2005年S1期
3 刘晶波;李彬;;地铁地下结构抗震分析及设计中的几个关键问题[J];土木工程学报;2006年06期
4 边金;陶连金;张印涛;李芳成;;地下结构抗震设计方法的比较与分析[J];现代隧道技术;2008年06期
5 常虹,尹春超;地下建筑结构的抗震设计[J];长春工程学院学报(自然科学版);2005年03期
6 王会波;赵立敏;耿运生;;地下涵管结构抗震分析概述[J];南水北调与水利科技;2007年03期
7 高文生;;城市地下空间结构设计施工关键问题探析[J];地下空间与工程学报;2010年S1期
8 郑永来,杨林德;地下结构震害与抗震对策[J];工程抗震;1999年04期
9 龚胜军,李欣馨;含椭园孔地下结构瞬态动力分析[J];低温建筑技术;2004年01期
10 金明;姚刚;;悬臂支护桩兼抗拔桩技术研究及应用[J];施工技术;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴世红;崔岩;郭肃清;;地下结构是结构工程的重要领域[A];第五届全国结构工程学术会议论文集(第三卷)[C];1996年
2 徐志英;徐新宁;;地下结构地震动土压力分析[A];第一届华东岩土工程学术大会论文集[C];1990年
3 黄雷;赵青;刘国平;;纤维素纤维在某大型地下结构工程裂缝控制中的应用研究[A];中国土木工程学会第十三届年会暨隧道及地下工程分会第十五届年会论文集[C];2008年
4 王明年;关宝树;;地下结构是减震结构[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1999年
5 崔岩;吴世红;宋二祥;;排水渗流对地下结构外水压的影响[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第三卷)[C];1997年
6 张寅;崔岩;吴世红;;地下结构施工阶段应注意的浮力问题[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1999年
7 宋二祥;;地下结构的有限元分析[A];中国土木工程学会隧道及地下工程学会第九届年会论文集[C];1996年
8 ;《地下工程设计理论与实践》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
9 丁春林;周文杰;周顺华;;隧道与地下结构施工状态的计算机仿真分析[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第二卷)[C];1997年
10 吴红宇;张明;;预应力技术在鹏润家园地下结构中的应用[A];新世纪预应力技术创新学术交流会论文集[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 于汇文刘杨堂;规划展示馆建设稳步推进[N];镇江日报;2008年
2 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
3 胡以军 张青建 愈智龙;一冶承建的三明阳光城工程顺利推进[N];中国冶金报;2007年
4 刘枫;新北京南站站台的悬垂梁结构[N];建筑时报;2007年
5 ;日本钢板桩护岸抗震设计方法[N];世界金属导报;2009年
6 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
7 杨素英;迎泽大街改造预计8月26日竣工[N];山西经济日报;2007年
8 本报记者 谈健张美薇 刘联伟 柯梅丽 陈之泉 王离;活跃在岩土工程领域的“杂家”——林培源[N];广东建设报;2007年
9 叶军;析APF湿铺/预铺自粘卷材防水原理和APF复合防水系统特点[N];中国建设报;2006年
10 张同德;用汗水和智慧谱写[N];中华建筑报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 高峰;地下结构动力分析若干问题研究[D];西南交通大学;2003年
4 严松宏;地下结构随机地震响应分析及其动力可靠度研究[D];西南交通大学;2003年
5 何剑平;液化场地下结构抗震分析研究[D];山东大学;2012年
6 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
7 李彬;地铁地下结构抗震理论分析与应用研究[D];清华大学;2005年
8 袁蕾;不规则地铁车站地震反应分析与土结相互作用相关问题研究[D];天津大学;2010年
9 孙超;地铁地下结构抗震性能及分析方法研究[D];中国地震局工程力学研究所;2009年
10 王子辉;饱和两相与单相土互层场地中地铁车站地震反应分析[D];北京交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 岳庆霞;复杂荷载条件地下结构的可靠性评价[D];山东科技大学;2004年
2 郑伟龙;北京地区地下结构上的浮力作用机理试验研究[D];中国地质大学(北京);2005年
3 张国才;坡地地下结构浮力计算方法研究与应用[D];华南理工大学;2010年
4 程爱宝;爆破震动对地下结构顶板稳定性的影响研究[D];中南大学;2004年
5 朱彬;城市地下工程结构抗震分析研究[D];西安科技大学;2005年
6 常虹;地下建筑结构的抗震研究[D];吉林大学;2005年
7 孟宪春;多层地铁车站振动台试验与数值模拟[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
8 高海;地下水对某已建地下结构的浮起作用分析[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 李建文;多因素致某地下结构破坏成因的数值模拟[D];燕山大学;2011年
10 陈建民;两个水平密贴地下结构的地震响应分析[D];北京交通大学;2012年
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