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1:1.8 》地下:。结构抗震《设计:
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!。1 地下》结,构的震害地下结【构由于受到地层【的约:。束地:震时与地层共同运动!地层的变形大小【直接决?定了地下结构—的,变形根据日》。。本有关资料地—下,结,构地震时《的加速度反》应谱的?量值仅相当于地面】结构的1《/4以?下埋深较大的—隧道影?响更小地《铁地下?。结构多?采用抗震《性能较好的整体现】浇钢:筋混凝土结构及能够!适应地?层变形的装配—式圆形结构震—害明显低于地上结】构实际发生》地,。震后地下《结,构的破坏情》况也证明了这一【点,但对埋置于软弱地层!或上:软下硬地层中的城市!地铁隧道的抗震问】。题必须高度重视尤其!对以下情况应充分】研究地震《的影响
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【 1)断【面复杂的《。地下结构;
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— 2)结构】局部外露时;
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《 3)!隧道直接作为地【面建筑或城市桥梁】的基础时;
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— ?。 : 4)隧》道处:于性质显《著不同的地层中时】;
【 】5)隧道下》方的基岩沿》深度变?化很:大时;?
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《。 【6):隧道处于可》能液化或软黏土地层!以及:处于易产生位移的】地形条件时;—
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, 》 7)隧—道断面急剧变—化的部位如区间隧道!与车:站主体?的连接部、》通风竖井与水—平通道的连接部、】正线的分岔处及【换乘节?点等
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2 ! 地铁结构的抗震】。设计必须根据地铁】工程的特点和地震】发生后对《地铁的使用》要求针?对不同的《地形、地质条件【和,结构类型《采用不同的设—。计方法?。和构造措《施
【 《3 确定地铁地下!结构的抗震设防【目标水?平的:。考虑:
— ?。 本次规范修—订明确了地铁地【下结构?的设防目《标,水平考虑到》地铁工程的重要性】和地铁地《下结构破坏》。后的不?易修复等《。因素:适当提高了不—同阶段地下结构的】抗震性能要》求,尤其:对,于承受高于设防烈度!一度的地震》时,。要求主?要支撑?体系不发生严重损】坏并便于修》复修复后可》。恢复正常运营—
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《 4 — 抗震计算方法【
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— 当前?我,国地:铁隧道横断面的抗震!分析多按《地震系数《法进行?这一方法的基本出发!点是认为地震对地下!结构的作《用主要包括两—部分一是《结构及其《。覆盖层?重量:产,生,的与地表地》震加速?。度成比例的惯性【力二是地震引起【的主:动侧压力增量
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》 一《般,认为地?震系数法用》于下面两种》情况较为适宜一是地!下结构与《地面建、构筑物合建!即作为上部结构的】基,础时;二是当与围】岩的重量相比结构自!。身的重量较大时【(例如防护等—级特别?高的抗爆《结构)?但是对于单建的以民!用,为主要目的》的地铁隧道》由于其包括净空在】内的单位体积的重】量一般?都比围岩重》量,。轻地震时几》乎与围岩一同—变形这?时作为地震对结构的!作,用随围岩一同产生的!变形的影响是主要的!惯性:力的影响则可—忽略不计《以这一概念建立起来!的抗震分析方法【称为“反应位移法”!或“地震变》形法:”,其特点?是以:。地下结构所在位置】的地层位移作—为地震对结构—作用:的输入因《此不加?区别地把地震—系数法作为地下结构!抗震分析的唯一选】择难以?反映大多数》地,下结构地震时的真实!工作状况
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? ? 无:论是地震系数法【还是反应位移法都是!将随时间变化的【。地震作用用等代【的静力荷《载或静位移代替【。然后再?用静:力,计算模型求解结构的!反应:对于大型地下结【构或沉管《隧,道等用动《力分析?方法与?静力法的计算结果】进行对?照也是必要的
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— 此外对《于地铁区间隧道等小!断,面长条形结构地震时!沿,隧道:。纵向产生的拉压应力!和挠曲应力》可能:。会成为?结构受?力的控制《因素因此还需对隧道!。纵向:的抗震进行分析尤其!是用:盾,。构法施工的》装配式管片结构其纵!向连接螺栓》应能承受地》。。震产生的《全部拉力《。
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5 】 地下结构抗震等】级和构?造措:。施
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》 1》)关于地下结构抗】震等级?
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》 对【于同:等规模?。的同类结构而言【地下结构的》抗震:性,能和地震时受到的破!。坏总体上优于地面】建筑结构但》考虑到地铁工程的重!。要性和修复》的困难?性,以,及与建筑抗》震设计规《范GB 5》0011的规定【保,持一致等因》。素,本规范推荐了各不】同抗震设《防烈度下较为安【全的结?构抗震等《级标准
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【 2)构造措施!
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: 应!区别不?同的围岩条件和施工!方法:根据地下结构地震】条件下的受》力和破坏特点有【。针对性地采取抗震】措施
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《 地下整—体现浇钢筋混凝【土框架结构的变形】和破坏有以下特点
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】。 》(1)梁板构—件具有良好的延【性能承受《较大的超载》尤其是瞬时作—。用的动力荷载;【
! (2)】立,。柱,基本是一种脆性破】坏是框架结》构,中受力最薄弱—的,部位和?首先遭受《破,坏的构件;
【
】 《(3)结《构的最终毁坏是由】于立柱丧失承载能】。力而导致顶板被压】塌
! , 因此?提高地下《框架结构抗震能力】的最有效方法应【是改善?立柱的受力》条件和受《力特征尽可能用中墙!代,。。替立柱?;当:建筑要求必须设置】立,柱时尽?量采用塑性性能【良好:的钢管混凝土—柱;当?采用钢筋混凝土柱】时可以借鉴建—筑抗震?设计规范GB 5】0011的思路【如限定其轴压比并】对箍筋?的配置提出相应的要!求等
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对梁】。板构件的配筋构造】。要求则应把重—点放在确保其不出】现剪切破坏和—充分:发,挥构:件的变形能力—上例:如对:受拉:区和受压《区,钢筋合理《配筋率的控》制等由于结》构纵向?侧墙的整体》。刚度较大抗震能【力,较强故原则上—中间纵?向框架的节点构【。。造可不按抗震要求设!计
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: 与》地面建?、构筑?物合建的明挖地下结!构,的抗震?等级与上部》。结构相同
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— 采用装配式结!。。构时应加强接—缝的连接《措施以增强其整体性!和连续性
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? : 在不同结构【的连接部位宜—采,用柔性接头
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在装【配式衬?砌的环?向,和纵向接头》处设:弹,性密封垫以适应【地震中地《层施加的一定变【形
】 除上述要求】外地铁地《下结构的抗震构造措!施,可参照建筑抗震设计!规范GB《 50011的【有关规定执》行
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】6, 可液化地—层及软黏土震—陷地层?的,判别:与处理
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《 1)砂!土液:化判别土层》液化的方法很多【如我国的《建筑抗震设计规范G!B :50011和日本的!港口设计规范基于标!准贯入试验和颗粒】粒径累加《的方:法、我国岩土—工程勘?察规范GB 5【0021推》荐的用静《力触探判别的方【法,以及国?外依据?土层的剪切波速或】剪应力比较》的判别方《法等目前《国内地铁的》勘察部门对液化【土层的判别多采【用单一方法这是不】妥当的地《铁一旦破坏则后果严!重加之工程规—模特别巨大》液化处理费用高昂所!以对其周边土层【的液化判别必—须谨慎?从事应采用多种【方法相互印》证,并结合室内动三【轴试验和地》区工程经验进行专】门的分析而对于【所采用措施的可靠性!也宜通过室》内试验加以》确认:
! 设计【时应根据不同—情况分析《液化土层《对结构受力和稳定可!能,。产生的影响并—采,取相:应对策作为一条基本!原,则不应将《未,经处理的《可液化土层作为地】铁车站天然地基的】持力层
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— 具》。体,对策应根据地震【烈度:和地基土的液化程度!结合液化土》层与车站结构的【相对位置关系和结构!的施工方法等通过】技术经济比》较后确定一般可分】为两大类
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》 【。 (1)防止支承】隧道的地基》土液:化的措施
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】 —。 : 《 ①基底土》换填应挖除全部的液!化土:层;
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《 】。 】②采用注浆、旋喷或!深层搅拌等方—法对基底土进行加】固处理深度应—达到可液化土层的下!界,
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? ? , 【 对》基底土?换填或加固宽度的控!制范围应根据—地基土的处理—。深度来确定例—如我国?构筑物抗震设—计,规范GB 50【191规定从基础】。外缘伸出的地基处理!宽度:不应小于基础底【。面以:下处理?深度的1/》。3且不小《。。于2m
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! ? (2)在地层液】化后仍?使隧道保持稳定的】措施:
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》 ? —。 ①在隧—道底部?设置摩擦桩》桩插入?非液化土层的深【度通过计算》确定;
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— , 】 ②将】围护结构嵌入非【液化土层
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《 ? ,。 2》)软黏土的震陷【软,土地:基在地震或其他反】复荷载作用下可能】会因其强度降低【和基底土的侧向【流动产生显著的【。沉降即所谓“震陷】”鉴于工程的重要性!和使:用要:求的特殊性在软【土地:层,。中修建地铁时—必须结合具体—的场地条件对震陷问!题进行专门分析【
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