桥建合一式高架车站结构抗震性能分析

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1、桥建合一式高架车站结构抗震性能分析SeismicPerformanceAnalysisofIntegratedBuilding-BridgeElevatedStationStructure工程领域：建筑与土木工程作者姓名：邹国泽指导教师：李忠献教授企业导师：周莉高工天津大学建筑工程学院二零一七年十二月摘要随着我国城市轨道交通的不断发展，高架车站的建设速度也在迅速增加。桥建合一式高架车站结构具有建筑功能布置方便、占地面积小、结构整体性好等优点，目前国内外对该类新型结构体系的抗震性能研究尚不成熟。本文以天津市市域轨道交通Z2线中典型桥

2、建合一式高架车站——高新一路站为背景，针对该结构体系的抗震性能做了以下研究：首先，利用ABAQUS有限元分析软件建立结构整体简化模型，以实际屋盖、等效荷载、等效集中质量三种不同方式考虑钢屋盖进行计算分析。研究表明，按照等效集中质量代替实际屋盖进行计算，可减小建模难度与计算量，且所得结构响应略大于实际情况，可增加结构的安全储备；按等效荷载的方式代替钢屋盖进行分析将低估结构在地震中的响应。然后，对车站整体模型进行罕遇地震作用下的动力时程分析，探索桥建合一式高架车站结构的抗震薄弱环节。研究表明，该车站满足现有规范要求，首层墩柱与边部纵梁

3、为抗震薄弱位置；鉴于首层墩柱在结构中的重要性，应在设计中予以加强。将该计算结果与假定基础刚接情况下的计算结果对比，研究表明，对软弱场地上的桥建合一式结构进行抗震性能分析时，考虑土-结构相互作用可提高结构的安全储备，有助于针对结构薄弱环节提出相应措施。最后，对提高结构抗震性能的措施进行研究，对增加墩柱截面尺寸、采用高性能混凝土加强薄弱部位和处理软弱场地三种方式提高结构抗震性能的效果进行分析。分析结果表明，增加墩柱截面尺寸是提高桥建合一式结构抗震性能的有效手段，但应用此种方法时需注意上部结构的响应，避免上部结构破坏过于严重；在难以通过

4、增加墩柱截面尺寸时，对薄弱部位用高性能混凝土进行加强，可有效减轻结构重要构件的损伤；对软弱场地进行地基处理可以减小结构在地震中的响应，提高结构的整体抗震性能。关键词：桥建合一，高架车站，抗震性能IABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofurbanrailtransitinourcountry,theconstructionspeedofelevatedstationsisalsorapidlyincreasing.Theconstructionofbridge-in-oneviaductstat

5、ionhastheadvantagesofconvenientdispositionofbuildingfunction,smalloccupiedareaandgoodoverallstructuralintegrity.Atpresent,theresearchontheseismicperformanceofthenewtypeofstructuralsystemathomeandabroadisnotyetmature.Inthispaper,TianjincityrailtransitZ2lineinthetypical

6、bridgebuiltoneelevatedstation-GAOXINYILUStationasthebackground,theseismicperformanceofthestructuralsystemmadethefollowingresearch:Firstly,thesimplifiedstructuremodelofthewholestructurewasestablishedbyusingABAQUSfiniteelementanalysissoftware.Theroofcalculationwastakeni

7、ntoaccountinthreedifferentways:actualroof,equivalentloadandequivalentconcentratedmass.Theresearchshowsthatthecalculationoftheequivalentroofingqualityinsteadoftheactualroofcanreducethedifficultyandthecalculationofthemodeling,andtheresultsareconservative,whichisbenefici

8、altoincreasethesafetyreserveofthestructure.TheequivalentroofingisreplacedbyequivalentloadTheanalysiswillunderestimatethestru