长沙某地铁车站抗震性能分析研究

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1、学校代号10532学号S1501W0074分类号TU354密级公开工程硕士学位论文长沙某地铁车站抗震性能分析研究学位申请人姓名王子然培养单位土木工程学院导师姓名及职称易伟建教授杨博铭教授级高工学科专业建筑与土木工程研究方向工程抗震论文提交日期2018年6月2日学校代码：10532学号：S1501W0074密级：公开湖南大学工程硕士学位论文长沙某地铁车站抗震性能分析研究学位申请人姓名：王子然导师姓名及职称：易伟建教授杨博铭教授级高工培养单位：土木工程学院专业名称：建筑与土木工程论文提交日期：2018年6月2日论文答辩日期：2018年6月5日答辩委员会主席：李正农教授Stu

2、dyonseismicperformanceofasubwaystationinChangshabyWANGZiranB.E.（HunanUniversity）2013AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinArchitectureandCivilEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorYIWeijianSeniorEngineerYANGBo

3、mingJune,2018长沙某地铁车站抗震性能分析研究摘要随着我国城市化进程的不断加快，具备安全、便捷、大容量、准时等特点的地铁运输方式越来越普遍，并逐步成为城市的主要运输方式之一。但关于地铁车站抗震的问题，国内外相关研究仍存在不足，我国也没有出台专门针对地铁车站结构抗震设计的规范。因此本文针对长沙某地铁车站，建立地铁车站主体结构和周围土体的三维精细化数值分析模型，主要从楼板竖向作用力、侧墙水平向作用力、土-车站结构加速度时程反应数值、结构内力和变形等力学指标评价了该工程在水平向地震动作用下的地震反应，以指导该类结构的抗震设计。本文首先介绍了国内外关于地下车站结构的抗

4、震性能研究，说明现行我国地下结构抗震研究的主要意义，接着引出了现行地铁车站结构的抗震分析方法，最后指出本文分析的重点。以某一地铁车站缩尺振动台试验为例建立有限元数值模型，采用软件ABAQUS，在进行合理材料本构模型、接触条件、人工边界条件等参数选取下对缩尺试验模型进行了标定，通过对比加速度时程曲线和位移时程曲线发现两者曲线吻合性比较好，验证了模型的正确性。接着又利用该数值模型分析了车站土体周围的应力、楼板的竖向位移、车站侧墙水平位移和主体结构应力与变形。分析结果表明，粘弹性边界可以准确的模拟土与结构的互相作用，模拟结果与试验结果误差较小。对长沙某地铁车站实际工程进行了抗

5、震分析，首先介绍了该工程的地形地质条件和地震设防要求，接着建立数值模型，根据抗震规范选波原则共选取了五条地震波并对该工程进行非线性动力时程分析，主要通过楼板竖向位移、侧墙水平位移、加速度时程分析、主体结构内力分析以及应力等力学指标进行了结果说明。分析结果表明，五条地震波中，人工地震波的地震波作用强度最大，主体结构中各个构件屈服顺序明显，满足“大震不倒”的设防要求，最后针对破坏较为严重的部位提出一些设计建议。最后对本文中的研究内容进行总结，对地下结构的抗震研究进行了展望，对以后的研究提出意见。关键词：地下结构；地铁车站；土体-地下结构相互作用；人工粘弹性边界；抗震性能；非

6、线性动力时程分析II工程硕士学位论文AbstractWiththeacceleratingprocessofChineseurbanization,subwaytransportationbecomeincreasingpopularforitscharacteristics,includingsafety,convenience,largecapacity,punctuality,etc.Thus,itgraduallybecomeoneofthemaintransportationincities.Buttherearelessstudyrelatedtoearth

7、quakeresistanceofMetrostationsathomeandabroad.Besides,therearenospecialstandardsforseismicdesignofmetrostationstructuresinChina.Therefore,thispaperisaimedtobuildathree-dimensionalnumericalanalysismodelforthemainmetrostationstructureandsurroundingsoilofthesubwaystationinCh