地铁车站结构抗震计算方法研究

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1、密级：公开＾專赛氣畫未４ＳＨＩＪＩＡＺＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ工学硕壬学位论文地铁车站结构抗震计算方法研究ＳｔｕｄｙｏｎＣａｌｃｕｌａｔｉｏ凸Ｍｅ化０（３ｏｆＥａｒ化ｕａｋｅｑＲｅｓｉｓｌ；ａｎｃｅｏｆＳｕｂｗａｙＳｔ：ａｔｉｏｎＳｔｒｕｃｔｕｒｅ接养单位：主木工程学院专业：市政工程研究生：张亚辉指导教师：宋玉香教授二〇—五年一月＇Ｉ＇１｜一Ｉ一？．＞？独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作。尽我所知及取得的研究成果，除了文中特别

2、加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中。与我作了明确的说明并表示了谢意。签名二《铅日期：可关于论文使用授化的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕ｄｒ学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家，可用影、，庄铁道大学Ｗ采印缩印或其他复制手段保存论

3、文可公布论文的全。部或部分内容（保密的论文在解密后应遵守此规定）。、＇化私作者签名马聲３：日期：／手叮、＇导师签：乐耳日：名期？密级：公开工学硕士学位论文地铁车站结构抗震计算方法研究StudyonCalculationMethodofEarthquakeResistanceofSubwayStationStructure培养单位：土木工程学院专业：市政工程研究生：张亚辉指导教师：宋玉香教授二○一五年一月摘要摘要针对我国尚缺少完善及实用的地铁结构抗震分析方法的现状，通过分析目前我国地铁等地下结构抗震研究及设计方法，从最基本的单层双跨结构出发，通过收集57组共130条

4、地震波记录，运用大型有限元软件ANSYS建立关于地铁车站土—结构相互作用模型，经过分析可能对结构自振频率产生影响的诸多因素，而有针对性地详细探讨了地铁车站结构自振周期的变化规律，并最终拟合得到包含有结构自重、刚度以及结构高度参数在内的关于自振频率的计算公式。研究了自由场地土体在地震作用下的动力特性，分析结果表明：在自由场地受到水平地震作用时，其土体显现出的动力特性尤其是水平绝对加速度幅值会随着覆盖土层厚度的增加而发生非线性变化，即在一定深度以内加速度幅值只在很小的范围内变化，此范围内可视作不变，而超过一定深度，地震加速度受到土体对其的衰减作用会逐渐趋于明显；运用MATLAB计算程序编

5、制出由加速度记录转化为反应谱的程序；通过分析常阻尼比条件下反应谱的特性及变化规律，详细分析了非线性阻尼比条件下反应谱特性，发现影响反应谱的主要因素包括：结构埋深、设防烈度、结构阻尼比以及地震频率特性；最终通过遗传算法得到各单一地震环境条件下的反应谱建议式最优解，而且对公式进行了多因素修正；并且将建议式运用于南京地铁车站抗震计算中，并与现行的抗震规范计算结果进行比较，结果表明本文提出的建议式抗震计算结果无论是水平向位移幅值还是结构受到的水平地震力作用均较规范要大，表明本文建议式在地铁车站结构抗震设计与计算时较规范偏安全。关键词：自振频率，自由场地，反应谱，地震作用，设防烈度，遗传算法A

6、bstractAbstractOnthebasicofthestatusthatChinastilllackofpracticalseismicanalysisofquosubwaystructure,theanalysisofcurrentresearchanddesignmethodsofundergroundseismicstructureofthesubwaywasusedtothemostbasicsingle-spanstructurebycollecting57groupof130seismicrecordsbyusinglarge-scalefiniteelement

7、softwareANSYSsubwaystationestablishedonthesoil-structureinteractionofmanyfactorsmodel,analyzingtheelementsthathaveanimpactonthenaturalfrequencyofthestructureprobablyanddiscussingindetailvariationsubwaystationstructure,andonthefina