。
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
!
》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》
《
,
, : 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
!
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
【
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【S,HAKE91、E】E,R,A,、RSLNL—M等或者《通用有限元》分析软件《MSC.Marc】等进行?分析
!
《
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
》
,
—
《 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【
!
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
》
】 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
》
,