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地震作用下大跨度地下结构振动性态研究

周林聪  
【摘要】: 随着社会经济的发展,地下结构在能源、交通、通讯、城市建设和国防工程等方面获得广泛的应用,地下结构的重要性也愈加明显。因而地下结构抗震问题具有重要的理论意义和工程应用价值。 基于1995年的阪神大地震中,各种地下结构和地下设施均遭受到严重的破坏的现象。本文对框架形地下结构模型进行动态数值分析和振动台试验研究。通过工作,研究地铁车站结构地震响应基本规律,对基本土体和结构形式,考虑地震输入、土—结构相互作用,分析体系变形,结构地震动力响应,破坏形态的机制,并讨论各因素影响作用。为地铁及类似于地铁的其它大断面地下结构的设计提供科学的依据。 通过工作,可以发现: 1、体系的自振特性与单独的结构自振特性相比有了变化,整个体系的自振频率相对于单独结构有明显的减小,阻尼比增大;结构在水平向自振频率一致,但垂直方向结各部分的自振频率则不尽一致。 2、结构侧壁所受压力呈马鞍状分布,深埋时侧壁位移呈马鞍状分布,浅埋时则是由下至上依次增大。 3、结构立柱的最大正应力发生在底部,侧壁的最大应力则是在顶部;当有垂直激励时,立柱中产生较大的拉压应力,尤其在立柱的中上部。 4、竖向地震力对结构破坏有着不可忽视的影响。 5、埋深对结构的地震反应有很大的影响,相对来说,浅埋情况更不利于地下结构的抗震。


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