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1》4.:2 ?计算:要点
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14.2—.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
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【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
! 设防烈度为8】度(0.20g)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》
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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】
— 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
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— 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1—0-4?量级的地层的剪【切刚度其值约为【初,始值的70》%~8?0%;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;k!h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
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【 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
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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
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《 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DL 507】3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D》avi?den?kov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Gm【a,x为最?大动剪变模》量γ0为参考—应变:λmax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
】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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