《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3》0m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(1999)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P？roShake、E！E，RA、R《SLNLM等也可】以采用通用有限元】分析：软件MSC.Ma】r，c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5：0m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 ？