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1、第40卷增刊建筑结构2010年6月*基于MIDAS/Gen的地下结构抗震设计分析丁晓敏，张季超，朱超，许勇，王可怡（广州大学，广州510006）[摘要]常规的建筑结构抗震设计认为地下结构受地震力作用较小，一般仅采取抗震构造措施，或者把地下结构等同于地面结构进行抗震验算。基于MIDAS/Gen软件对广州市珠江新城城市地下空间工程建立二维有限元模型，探索在土与结构之间采用弹性边界元，对结构进行抗震分析；并与不采用弹性边界元的同一结构进行了对比分析，得出对地下结构进行抗震计算是非常必要的。[关键词]地下结构；抗震设计分析；有限元；弹性边界；对比MI
2、DAS/Gen-basedseismicdesignanalysisforundergroundstructuresDingXiaomin,ZhangJichao,ZhuChao,XuYong,WangKeyi(GuangzhouUniversity,Guangzhou510006,China)Abstract:Conventionalseismicdesignofbuildingstructuresconsidersthatundergroundstructuressubjectedtoearthquakeforceissmall,gene
3、rallyonlytotakedetailsofseismicdesign,orthecheckingofearthquakeresistancefortheundergroundstructureisequivalenttothesurfacestructures.BasedonMIDAS/GenforurbanundergroundspaceengineeringofGuangzhouZhujiangNewTown,two-dimensionalfiniteelementmodelisestablished,exploretotaketh
4、eelasticboundarybetweenthesoilandundergroundstructure,seismicanalysisforthestructure;andcomparedtothesamestructurewithnon-elasticboundary,theseismiccalculationfortheundergroundisnecessary.Keywords:undergroundstructure;seismicdesignanalysis;finiteelement;elasticboundary0引言当M
5、IDAS/Gen软件对地下建筑结构分析建模时，长期以来，人们普遍认为地下结构的抗震性能良采用软件内置的“弹性连接”边界条件，用与土体等好，地下结构在地震力作用下的破坏程度远比地面结刚度的弹性边界元（俗称土弹簧）来模拟结构周边的[1,2]构要轻。然而,日本阪神大地震的发生导致神户市土体，并与结构共同作用，可进行地下结构的反应谱地铁车站、隧道等地下结构严重破坏，从此人们开始分析和动力时程分析。认识到地下结构抗震既不能忽略，也不能等同于地上1工程概况[3-5]结构，应给予高度的重视。珠江新城地下空间工程规划总建筑面积约39万2由于地下结构周围的土体
6、对结构具有约束作用，m，总投资约35亿元，地面建设中央广场、市民广在地震时，地下结构的运动就是土与结构相互作用的场、双塔广场、文化艺术广场和海心沙城市广场；另[6]结果，这种响应显然不同于地面结构。因此，对土外，为满足人流、车流、物流、中心区功能配套、生与地下结构相互作用问题的研究是地下结构抗震设计态等方面的要求，竖向规划地下1~3层，对珠江新城[7]和地震响应分析的重要内容之一。核心区域的地下资源进行了优化整合。在模拟地震作用过程中,如何更真实地反映周围工程主体建筑为全埋式地下室，主要为地下2层，土体对结构地震反应所产生的影响是土与结构相互
7、作局部为地下1层或地下3层，其中地下层3为配合轨[8]用问题研究的关键。在这样的背景下，基于道交通（地下旅客自动输送系统）而设置，设有站台MIDAS/Gen软件对广州市珠江新城城市地下空间工与线路区间，其底板面结构标高为-19.10(高程程建立二维有限元模型，探索在结构周边设置弹性边-10.10)～-21.97（高程-11.97）m；地下层2主要为大界来模拟土体，按规范反应谱法来分析土体对结构地巴车场及停车库，其底板面结构标高为-12.00(高程[9,10]震响应的影响。-3.00)m；地下层1主要为商铺及下沉广场，其底板面21结构标高为-7
8、.25(高程1.75)m；地面部分为市民广场，模型的梁、柱均按梁单元输入，各柱底部的梁、局部设置下沉式广场，±0.00相当于广州城建高程系柱与支座按刚性连接考虑，忽
