线型超大地下空间结构抗震性能研究

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1、线型超大地下空间结构抗震性能研究第一章绪论1.1引言有专家指出：19世纪是桥的世纪，20世纪是高层建筑的世纪，21世纪对人类来说是地下空间的世纪。进入21世纪后，城市地下空间开发利用已经成为提高城市容量、缓解城市交通压力、改善城市环境的重要措施，成为建设资源节约型、环境友好型城市的重要途径[1]。地下空间是有别于传统的地上建筑的，在城市开发利用上有其独特的优势。例如在保温性、保湿性、隔热性、遮光性、气密性等方面比地上空间更容易做到，在隐蔽性、空间性、安全性等诸多方面也远远优于地上建筑。.....1.2地下空间发展概况随着

2、全球人口的不断增长，在有效陆地面积上的人口密度越来越大，于是出现了向上发展的高层建筑；与此同时，人们也开始关注向下发展地下空间。1882年，西班牙工程师AuturoSoriayMata提出LinearCity的构想，这是最早的关于现代城市地下空间建设的构想。AuturoSoriayMata认为城市应沿着运输线呈线性发展，他还提出地面、地下、空中三种不同的城市运输线建设方案[2]。开发利用城市地下空间，是AuturoSoriayMata的LinearCity的构想最直接的体现。现代城市地下空间最早的开发是出于对交通的考虑，

3、主要代表国家有日本、美国、法国、加拿大，都是从20世纪初开始兴建地下空间，且大都与地铁的发展密不可分。在亚洲，最早开发地下空间的国家是日本。1930年，亚洲第一条地下街道东京上野火车站地下街在日本建成后并使用[3、8]。这条地下街主要用作地铁车站人流的疏散，地道两侧简单的设置了一些小店铺。日本的城市地下空间主要有四个发展阶段，第一阶段（1955-1964），主要是围绕车站布局的地下空间。第二阶段（1965-1969），规模化阶段，以地下车站为主体，向站点周围地区辐射，开始注重地下空间的商业用途，主要代表是札幌大通地下街、

4、东京八重洲地下街。第三阶段（1970-1980年代），向城市公共空间转化阶段，使地上、地下共同承载城市更丰富、更舒适、更综合的公共空间结构，甚至成为城市中心轴线发展的一个重要组成部分，主要代表是新宿南口地下街、福冈天神地下街等。第四阶段（1990年代至今），结合地下城市开发与城市再生两种形式，形成城市核心区段的地上、地下空间一体化的发展观，比较典型的是名古屋荣中心、汐留中心区地下街。.........第二章地下结构抗震分析方法及工程实例由于地下结构与地面结构的地震反应有很大的不同，以及地下结构研究有其特殊性，使地下结构抗

5、震研究成为当前工程界地震研究的一个方向；它们抗震分析方法的不同主要是由地下结构和地面结构动力反应特点的不同决定的。本章简要的介绍了地下空间结构及其抗震分析方法，并结合地下空间的形式将本文工程实例简化出分析模型。2.1地下结构概述地下结构，是指建在地表以下，它包括很广的范围，比如地下商城、地下停车场、地铁、矿井、军事、穿海隧道等建筑空间。在21世纪，人们对环保的要求越来越高了，同时地上空间变得越来越拥挤，综合各方面的因素，地下空间是解决这一类问题的有效方法。国外很早就进行地下空间的开发应用，最早是1845年伦敦地铁的开始兴

6、建，发展到现在已有150年的历史了，我国是从20世纪50年代开发利用城市地下空间，目前在发展中不断探索。就目前而言，开发城市地下空间可在交通设施、商业设施等8个领域应用，对应的具体功能[14-16]：（1)以城市地下通道、地铁、隧道为主要功能的交通设施；（2)以地下商业区、游乐馆为主要功能的商业设施；（3)解决城市中心区的公共停车和居民区的个人停车的地下车库；（4)提高城市道路利用、保护地下设施稳定运转、为以后新增设施提供预留空间的市政管线设施；（5)以人防工程、抵御自然灾害为主要功能的城市综合防灾地下工程；（6)以地下

7、军事指挥中心、重要军事设施（军事光缆、通道、物资储备等）为主的军事工程；（7)以地下油库（存储量大、安全防火、质量稳定、维护容易）为主的仓储设施；(8)为增加建筑面积、抗灾防震而建的高层建筑地下空间。近年来，我国城市地下空间开发利用获得了很大发展，其成就主要体现在：一，各大城市大力兴建的地铁带动大规模对城市地下空间资源的开发利用。地铁建设带动了其沿线房地产业的发展和地下商业区的开发利用，从而推动着城市定向、有序的发展；二，城市高层建筑上天入地促进了城市三维立体空间的发发；三，地下空间资源的防护潜能被充分的开发利用了，城市

8、综合防灾抗毁能力被提高了；四，城市地下空间的开发利用已进入法制化轨道。.......2.2地下结构抗震分析方法按类型可以将地下结构抗震问题分析方法分为原型观测、模型试验、理论分析三种，按不同标准又可将理论分析方法进一步划分。因为地下抗震问题的极其复杂性，当前还没有某种分析方法能完全对地下结构的受力状况进行预测，并完全