欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:19922564
大小:97.55 KB
页数:5页
时间:2018-10-07
《地铁高架站抗震设计的几个问题与建议》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、专业知识分享版[摘要]目前,我国有关规范对于“建-桥结合”结构型式的地铁高架站抗震设计可能存在一定的盲区。论述了抗震设计有关问题,并提出了解决有关问题的建议,以供推动、完善设计规范体系。[关键词]高架结构;容许应力法;抗震概念设计;延性设计;性能设计1“建-桥结合”的结构型式及相关规范的规定《地铁设计规范》(GB50157—2003)[1]第9.1.1条和新修订《地铁设计规范》(2009年10月征求意见稿)[2]第12.1.1条均规定,车站高架结构中轨道梁、支承轨道梁的横梁、支承横梁的柱等构件及柱下基础的结构设计,均按现行铁路桥涵设计相关规范(以下简称“桥规”)执行。高架结构中
2、其他构件的设计应按现行《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)(2008年版)(以下简称“建规”)执行。即承受列车移动荷载的构件,按“桥规”设计;不承受列车移动荷载的构件,按“建规”设计。因此,业内习惯上依据这两类构件组成的结构是否独立(两者间设置防震缝),将车站结构型式分为“建-桥分离”式和“建-桥结合”式两类。前者是独立的建筑结构、桥梁结构,最多是基础合一;而后者一般是多数构件按桥梁结构设计,少数构件按建筑结构设计的框架结构或框支框架结构,设计复杂,为本文讨论的对象。如图1所示为典型的“建-桥结合”路中高架车站横剖面,轨道梁与轨道层的横向框架梁整浇。也有的型式是将工
3、厂预制的简支轨道梁,通过桥梁支座,架于车站横向框架梁上,这种型式受力分析简单,车站站台层层高较大,可更换支座,但在车站内部,更换支座往往因空间狭小而比较困难,非本文讨论的对象。使命:加速中国职业化进程专业知识分享版按前述规范要求,站台层和站台屋盖结构按照“建规”设计,对于轨道层和站厅层的纵向框架梁,看似不在上述规范规定的按照“桥规”进行设计的范畴内。而对于整体现浇的框架结构,这样设计显得不伦不类,也不便执行。因此业内除了对站台层和站台屋盖结构按照“建规”设计外,站台以下部分均按“桥规”进行设计。而造成这种局面的原因,笔者理解,是因为地铁规范是基于桥梁结构理论而制定的。对于地震作
4、用的计算,《地铁设计规范》(GB50157—2003)第9.2.19条和新修订《地铁设计规范(2009年10月征求意见稿)》第12.3.18条均规定,按照《铁路工程抗震设计规范》(GB50111—2006)执行。但该规范的有关条款,并不能完全指导设计,论述见下文第3.1条。2抗震设计存在的主要问题1)“桥规”规定的地震作用计算方式,不适合“建-桥结合”框架结构,设计标准不便于对应,未体现强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱杆件等抗震设计基本概念;2)两类规范体系,划分的场地土类别有差异,则计算的地震作用有差异;3)容许应力法不便于空间结构的整体分析;4)对于重要构件的延性设计要求过于简
5、单等。3对相关问题解决方法的建议3.1关于地震作用计算存在问题及其解决方式,以使命:加速中国职业化进程专业知识分享版及有关建议地震作用反应谱,桥规和建规是完全一致的,尽管表达方式不同。桥规以动力放大系数β(单质点的最大绝对加速度与地面最大加速度的比值β)表述,称为动力系数反应谱曲线,或β谱曲线[3]。而建规采用相对于重力加速度的单质点绝对最大加速度———地震影响系数α表述,称为α反应谱[4]。两者之间存在关系:α=κβ,其中κ为地面运动的最大加速度与重力加速度的比值。《铁路工程抗震设计规范》(GB50111—2006)(2009年版)[3]第3.0.3条、7.1.2条规定,用多
6、遇地震进行墩身及基础的强度及稳定性验算;用设防烈度地震计算桥梁上部结构与下部结构的连接强度;用罕遇地震进行钢筋混凝土桥墩的延性及最大位移验算。然而,对于图1所示的框支框架结构,如何应用规范?显然,规范不适合这种结构型式。那么如何设计?方法一,结合抗震设防分类进行地震作用计算。按《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223—2008)[5],地铁高架站为重点设防类,且为框支框架结构,所以按照设防烈度(中震)地震进行地震作用计算,按提高一度采取抗震措施,相应地采用极限概率理论进行构件截面设计。方法二,参照《铁路工程抗震设计规范》(GB50111—2006)(2009年版)[3],按
7、照多遇地震(小震)进行结构强度计算,按照设防烈度(中震)地震进行节点域设计,并按照罕遇地震进行钢筋混凝土桥墩的延性设计及最大位移验算,相应地采用容许应力法进行构件截面设计。然后,对两种不同方式的计算结果,取不利值进行设计。我们知道,我国的建筑抗震规范是“三水准、两阶段”设计方法,中震是通过小震下地震作用计算结合材料强度调整、构件内力调整,并且通过不同的调整系数融入了强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱杆件等抗震设计基本概念。因此,上述方法一,也就是按照现行建筑抗震规范执行。需要强调的是,对如图1所示
此文档下载收益归作者所有