《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SHA!K,E91、EERA、!RSLNLM等或者!通用有?限元分析软》件,M,S,C.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
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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
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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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