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6.6  !隧道与地下车站【。结构横向地震反应计!算的反应位移法 ! 6.】。6.1?  反?。应位移法认为—地下结构在地震时的!反应主要取决—于周围土层的变形而!惯性力的影响相对较!。小进:行反应位移》法计算时《在计算模型中引【入地基弹簧来反映】结构周围土层—对结构的《约束作用《同时可?以定量表示两者间的!相互影?响将土层《在地震作《用下:。产生的变形通过地基!弹簧以静荷载的【形式作?用在结构上同时【考虑结构周围剪力以!及结构自身的惯【性力采?用静力方法计算结】构的地震反应 【     !计算:模型中结构周围【土体采用《地基弹簧表示包【括压缩弹簧》和剪切弹簧;结构】一般采用梁单元进行!建模根据需要—也可以采用》其,他单:元类型 — ,     反【应位移?法适用?于土层比较均—匀埋深一般不—。大于30《m的地下结构—抗震设计分析 】。 6.6.2!  在计算模型【中,以集中?地基:弹簧来反映一定面积!的土:层作用因此需要将基!床系数(即单位【面积地基弹簧刚【度)乘以作用面积】换算为相应的—地基弹簧刚度地基】。弹簧影响长度一【般为集中地基弹簧】。间距 《    【 基床系数的确定】。比较复杂不仅与【结构:外缘的做法(—防水、防腐》等构造)《、场地土质相—关,还和隧道结构—的施工工法(明【挖、:盾构:、新奥?法等)以及地—震动水平《。密切相关《研究表明地》基弹簧刚度的大【小对使用该方法【进行:抗,震计算的《最终结果起到较大】的影响?因,此基床系《数取值?正确与否直接影响该!方法的计算精度 】     !。基床系数可以采用】。。静力:有限元法《(图3)进》行计算取一定宽【度和深度的土层有】限元:模,型除:去结构位置处土体将!模型侧面和》底面边界固》定在此?模,型中土层的》弹性常数根据—地震反?应分析或《场地试验确定—。在孔洞的各》个方向施加均布荷】载q:然后分别《计算:各种荷载《条件下的变形δ得到!基床系?数,K=q/δ出于简】化考虑假设结构同】一个:面上的弹《簧相同?即弹簧刚度一—致因:此结构在均布—荷载q作用下某一面!的变形δ应为该【面各结点变形的平均!值其中对《于,矩形结构而言顶底板!位置处基床》系数不?同应分别进行计【算 【  :  用该方法进【行计:算时对于《本规范中《的不同?地震动水平土体的】刚度应通《过,一维土层反应分析得!到的土体有效弹性模!量作:为输入?参数 】    采用静力有!。限元法?计,算地:基,。弹簧也可以》在计算?。模型(图《3)的结构处施【加单位强制位移【δ求出反力》然后根据《反力求出基床系数 ! 【。 图》3  采用静—力有限元法计—算基床系数》   】  现?行国家?标准地下铁道、轻轨!交通岩土工程—勘察规范GB 5】0307也》给出了?通过地质勘察—和工程经验确定【基床系数《。的方法 》 ,   》  对?于,矩形结构日本—铁道构造物等设【计标准·同解说【(199《9):。的规定地基弹簧【刚度也可按》下列:公式计算 ! , ,    】 式中Kh水—平基床系数; 【 : ? ,。       【  :Kv竖向《基,床系数 !    对于圆形结!构日本土《木研究所资料—大型:地下结构抗震设【计方法指南规定地基!弹簧刚?度也可?按下列公《式计算 !    ! 式中G地基剪切】模量可取等效剪切】模,量; —  ?      —   ?R圆形?结构半径 ! 6.?6,.3、6.6.【。4  土层位—移可以采用动力【有,限元方法等数值方法!进行计算目》前可供选择的—较为成熟的一维土】层,地震反应分》析程序有ProS】hake《、EERA、R【SLN?LM等也《可以采用通用有【限元:分析软件M》SC.Marc【等进行计算 【     】在进行工程场地【地震安全性评价工】作中要?求直:接提供场《地地震动位移—随,深度的变化结果设计!。中可:以直接采用》其结果对未进行工】程场地地震安—全性评价工》作的建议可》按附录E确定位移随!深度的变化附录E】中场地?深度50m处的地】震动峰值位移取【值,为场地自由地表【地震:。动峰值位移的—1/2场地地震动】峰值位移随土层深度!增,加而线性减小—。但考虑?最大减小值》为场地自《由地表地震动峰值位!移的1?/2场地深度超过】50m处《的地震动峰值位移均!取为场地自》由地表地震动峰值】位移的1《/2  !。   ?在反:应位移法中根—据,地下结构顶底板【位置处自由土层发】生最大相对位移时】刻的土层《位,移分布确定土层相对!位移即相对于结构底!板位置处的位移【。并施加于结》构两:侧面压缩弹》簧及上部剪》切弹簧远离结—构的端部结构自身的!惯性:。力可将结构物的质量!。乘以最大《加速度来计算作【为集:中力可以作用在【结构形心《上为提高计算精度】也可以按照各部位】的最大加速度计算结!构的水?平惯:性力并施加在—相应的结构部位上结!构上下表面的土层】。剪力可由自由场【土,层地:震反应分析来获【得等于地震作—用,下结构上下表—面处自由《土,层的剪?力;:也可:以采用?反应谱法计算土层位!移,通过土层位》移微分确定土—。层应变?最,终通:过物理关《系计算土层》剪,力 ?  》   ?。为了真实地反—映地下结《构在地?震作用下的》反应在?计算中应考》虑重力的影响当不】考虑结构非》线性时可将重—力引起的结》构反应?与地震引起的结【构反应进《行组合作为地震作用!下结构的真》实反应当需要考虑结!构非线性《影响:时重力作用》将影响结构的非线】性特性需要同时【考虑重力作用与【地震作用同时—考虑重力作》用与地震作》用时首先计算—自重作用下模型【的应力?场在初始应力—场,的基础上《。计算地震作用下结】构的反应 》 ,