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6.7 】隧道与地下》车站结构《横向地?震反应?计算的反应加—速度:。法
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—6.7.1 反应!加速度法以土—-地下结构》系统为?研究对象分析模【型为土-结构相互】作用模?型能直接《反映土-结构相互】作用对于复杂—土层及不规》则结构断《面都:。可以方便地进—。。行计算
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结构周】围土体采用平面应】变单元结《构一般采用梁单【元也可以根》据需:要采用其他单元类型!隧道或?地下车站的柱类构造!采用梁单元》时应确定《计算模型《沿隧道或车》站纵向的厚度—一,般,计算模?型沿纵向《取,中柱间距的长—。度而柱取实际尺【寸计算?得到的柱内力为【真实内?力便于?设计使用;若—取纵向单《位长:度模型进《行计算得到的柱【内力不?是真实内力》设计时?还需:要进行换算》计,算,模,型的底?面边界?采用固定《边界当仅计算地震作!用下的结构反应时】。模型两侧《。边界竖向位移约束】为零水?平,向自由即为水—平,可滑动边界
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6.《7.2 土-地】下,结构系统《在地震作用下受【力以体?积,力为主土层》与地下结构》之,间存在着《动力相互作用土【层,对地下结构的约束】作用:不可忽略《反应加速度》。法,通过对?各土层和地下结【构按:照其所在的位—置施加相应的水【平有效惯性》加速度来实现—在整个土-结构系统!中施加?水平惯性体积力【。
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【 在地震》动作用下《地,下结构位置》。。的土层?发生最大变形时【结构受力最不利此时!结构位置的土层【处于最大剪应变状】态当土?层条件简《。单时施加的水平加速!度为地下结》构顶底板位置处土】层发生最《大相对位移时刻【的,水平加速度》;当土层复杂土【层,和,地下:结构宜?根据其所在位置施】。加相应的《水平有效惯性加速】度(图4)通过【对土单元《水平方向受力分析得!到各土层的水平【有效:惯性加速度地—下结构位置处—的土层发生最—大变形?时刻成层《土中的剪应力—分布可以《通过一维《。土层地震《反应:分析方?法计算获得》如采用等效线性【化程序?SHAKE》91、?EER?。A、:RSLNLM等【或者通?用有限元分析软件M!SC.?Marc等进行【分析:
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图4 !水平有?效惯性?加速度求解方法【
】 :此时第i层土单元的!运,。动方:程为
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【 为了反映惯性!。力和阻?尼力的?。共同:作用采用《土,单元的变形来计算有!效反应加速》度通过上《式中的?应力项计算有—效反:应加速度
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得到自!由场的水平》有效惯性加速度【分布之后《即可在土《-结构?静力:。分析模型中》按,照各土层《单元:所在:的位置施《加于相应的土—层上模型中结构部】分也按照所在土层深!度位:置作用水平有效惯】性加速度然》后根:据计算?要求:按照静?力有限元方法进行线!弹性:或弹塑性分析该方法!进行计?算时因为结构部分仅!按,。。。照其位置作用—水平有效惯性加速度!因此复杂《断面结构也可—以采用该方法分析】计算
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6.7.3 !反,。应加速度《法以地?。。震反应作《为地震输入荷载地】。震反应的《大小受?土层构成、土层动】力特性、《土层应变《水平等方面的影【响很大因此》为考虑?上述因?素和计算简》单本:规范通过《使用等效线性化法】。的一维土《。层反应?分析:结果有限元》分析模型《中,土层:的,剪切模量通过—自由场一维土层地】震反应分《析获:得对应地震动水平的!等效剪切模量当计】算精度?要求较高时为了避】免结构角部应力【畸,变而引?起的误差在》计算时宜直接采【用土:体非线性模》型进行土层》非线性反应计算
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: : 对于反《应加速法当》需要:同时考虑重力作用与!。地震作?用也可先计算—自重作用下自由土】层反应将计算得到的!侧向边?界条件(水平荷载】+,竖,向位:移)施加在模—。型侧面作为》侧向边界条》件建立完整》。的土-结构相—互作用分《析模型?采用静力分》析方法计算》模型在自重作—用下的静力反应在】完成自重反应的基】础上再在土-—结构相互作用—模型中施加水平等效!惯,。性加速度以此计算结!构,真实地?震,反应其?中侧向边界条件为混!合边界条件》水平向为力边界【。条件竖向为位移边】界条件施加的水【平应力和竖》向位移分《别等于一维土—层自由场模型重力反!应分析得到的侧向土!压力和竖向》位移
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