《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SHAK】E91、EER【A、:。RS:LNLM等或—者通用有《限元分析软件M【SC.M《arc等进行分析
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图!4 ?水平有效惯性加速】度,求解方法
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? 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
!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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