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14.2 【计算要点《
1!。4.2.1 【本条根据当前的工程!经验确定《抗震设计中可不进】行计:算分析?的地下建筑的—范,围,
! 设防烈度为7【度时Ⅰ、Ⅱ类场【地,中的:丙类建筑可不计算主!要是参考《唐,山,地震中?天津市人防工—。程震害调查的—资料
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设—防烈度为8》度(0.2》0g)?Ⅰ、Ⅱ类场》地中层数不多—于2层、体》型简单、跨度不大】、构件连结整—体性好的《丙类建筑《其结:构刚度相对较—大抗震能力》相对较强具有设【计经验时《也可不进行》地震作用计算
】
14.2】.2 《本条:规定地下《建筑抗震计算的【模型和相应》的计算方法
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【 1 地下建】。筑结构抗震》计,算模型?的最大特点是除了结!。构自:身受力、传力途径】的模:拟外还需要正—。。确模拟周围》土层的影响》
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【。长条形?地下结构按横截面】的平面应《变问题进行抗—震计算的方法一般】适用于离端部或【接,头的:距离达1《.,5倍结构跨度以【上的地下建筑结构端!部和接头部位等【的结构受力变形【情况较复杂进行抗】震计算时原》则上:应按空间《结,构模型进《行,分析
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【 结构《形式、土层和荷【载分布的《规则性对结构的地】震反应?都有影响差异较大】时,地下结?构的地震反》应也将有明显的空】间效应此时》即使是外《形相仿的长条形结构!也宜按空间》结构模型进行抗震计!算和分?析
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2 】 对地下建筑结构】反应位移法、等【效水平地震加—速度法或等》效侧力法作为简【便方法?仅适:用于平面应变—。问题的地震反应分】析;其余情况—。需要采?用具有普遍适用性的!时程分析法
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3 】反应位?移法采用反应位移法!计算时将土层动力】反应位?移的最?大值作为强制位移】施加:于,结,构上然?后按静力原理计算】。内力土?层,动力反应位移—的最大值可通—过输入?地震波的动力—。有限元计算确定
】。
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》 以长条—形地下结构为例其】横截面?的等效侧向荷载【为由两侧《土层变形《形成的侧向力—p(z)《、结构自重产生的】惯性力及结》。构与周围土层间的剪!切力τ三者的—总和(图30)地下!结构本身《的惯性力《可取结构的质量乘】以最大?加速度并施》加在:结构重心上
】
【。
《 p(z》)和τ可《按下列公式计算【
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【式,中τ为?地,下结构顶板》。。上表面与土层接【触处的剪切力—;G为土《层的动剪变模量可采!。用结构周《围地:层,中应变水平为10-!4量级的地层—的剪切刚度其值约】为,初始:值的70%》~80%;》H为顶板以上土层的!厚度Sv为基—底上的速度反应谱】可由地面加速度反】应谱得到;Ts为】顶板:。以上土层的固有【。。周期;p(z)【为土层?变形:形成的侧向力u(】z)为?距地表深度z处的】地震土层变形;z】b为地下《结构底面距地表【面的深度;》kh为地震时单位】面积的水平向土【层弹簧系数可采用不!包含地下结构的【土层有限元》网,格在地?下结构处《。施加单位水平力【然后:求出对应的水平变】形得到
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: 4 —等效:水平地震加速度【法,此法将地下结构的】地震反应简化—为沿垂直向线性分】布的等?效水平地震加速度的!作用:效,。应计算?采用的数值方—法常为有限元法【;等效侧力法将地下!结构的地震反应【简化为作《用在节点上的等效水!平地震惯性力—的,作用效应从而可【采,用结:构力学方法计—算结构的动内力两】种方法都较》简单尤其是等效【侧力法?但二者需分别得出】等效水平地震加速度!荷载系数和等效【侧力系数等的取值普!遍适用性较》差
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》5, :时程分析法根据软土!地区的研究成果平】。面应变问《。题时程分《析法网格《划,。分时侧向边界宜【取至:离相邻结构边墙【至少3倍《结构宽度《处底部边界取至【基岩表面或经—。时程分析试算结果趋!于,稳定的深《度处上部边》。界,取,。。至地表?计算的?。边界条件侧向边【。界可:采用自由场边界底】部边界离结》构底面较远》。时可取为可输—入地震加速度时【程的固定边界—地表为自由变形【边界
】 《采用空间结构模【型计算时在横截面】上的计算《范围和边界》条件可?与平面应变》。问题的?计算相同《纵向边界可取—为离结构《端部距离为2—倍结构横断面面【积当量宽度处的横剖!面边界条件均宜【为自由场边界
】
《14.2.3 本!条,。规,定地下?结构抗震计算的【。主要设计参数
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1! 地下结构的地】震作用方向与—地面建筑的区别首先!是对于?长条:形地下?结构作用方向—。与其:纵轴方?向斜交的水平地【震作用可《分解为横断面—上和沿纵轴方向【作用的?水平地震作用—二者强?度均将?降低一般不可能【单独:起控制作用因而对】其按平面应》变问:题分析时一般可【仅考虑?沿结构横向的水【平地震作用;—对地下空间综合体】等体型?复杂的地《。下建筑?结构宜同时计—算结构横《向和纵向的水—平地震?作用其?次,是对竖向《。。地震作用的要—求体型复杂的—地下空间《结,构或地基地质条件复!杂的:长条形?地下结构都易—产生不均《匀沉降并导致结构裂!损因而?即使设?防烈度为7度—必,要时:也需考?虑竖:。向地震作用》效应的综合作用【
【 2 —地面以下地震作用】的大:小地面?下设计基本地震【加速:度,值随深度逐渐减小是!公认的?但,取值各国有不同的规!定;一般在基—岩面:取,地表的1/2基岩至!地表按深度线性【内插我国水工—建筑物?抗震设计《规范D?L, 5073第9.】1.2条《规定地表为基岩【。。面时:基岩面?下50m及其以下部!位,。的设计地震加速度】代表值?可取:为地表规定值的1/!2不足50m处【可按:深度由线性插值【确定:。对,于进行地震安全【性,评价的场地则可【根据具?体情况按一维—或多维的《。模型进?行分析后确定—其减小的规》律
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《 3 地下—结构的重力荷载代】表值地?下建筑结《构静力?设计时水、土压【力是主要荷载故在确!定地下建筑结构的】。重,力,。荷载的?。代,表,值时应包含》水、土压力的标准值!
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, 《4 土层的计【算参数软土的—动力特?性采用?Davide—nk:。ov模?型表述时动剪—变模量G《、阻尼比λ与动剪】应变γd之间满足】关系式
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】 式?中Gma《。x为最?大动剪变模量—。γ0为参考应—变λ:max?为最大阻《尼比A、B、β为】拟,合,参数
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》 以上参》数可由?土的:。动力特性试验确【。。定,缺乏资料时也—可按下列经验公【式估算
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— :式中ρ为《质量密度《cs为剪切波速σ′!v为有效上覆压【力γ′i为第i【层土的有效重—度hi为第i—层土的厚《度α2、α3为【经验常数可由当【地试验数据拟合【分析确定
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,14.2《.4 地下建筑】不同:于,地面建筑的抗震验算!内容:如下
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? , 1 —一般应进行多遇【地震下?承载力?和变形?的验算
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》。。 2 考虑】地下建筑修复的难度!较大将罕遇地震作】用下混?凝土结构《弹塑性层间位移角】的限值取为[θp】],=1/25》0由于多《遇地震?作用下按结构弹性】状态计算得到的结果!可能不满足罕遇地震!作用下的弹塑性变形!要求:建议进行设防地震下!构件承载《力和结构《变形验算使其在【。设防地震下可安全】。使用在罕遇地震下】能,满足抗震变形验算的!要求
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3— :在有可能液化的地基!。中,建,造地下建筑》结构时应注》意检验其抗浮稳定】性并:。。在必要时采取措施加!固地基以防地震时】结构周围的场地【液化鉴于经采取措】施加固后地基的【动力特?性将有变《化,本条要求根据—实测标准贯入—锤,击数:。与临界锤击数的比值!确定液化折减系数并!进而计算地下连续墙!和,抗拔桩等《的摩阻力
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