城市地下空间结构抗震设计方法研究

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1、密级：公开工学硕士学位论文城市地下空间结构抗震设计方法研究TheseismicdesignmethodresearchofcityUndergroundspacestructure培养单位：土木工程学院专业领域：桥梁与隧道工程学生姓名：马闯指导教师：朱永全教授二○一八年六月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及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以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。与我一同工作的

2、同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权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门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《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以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)作者签名：日期：导师签名：日期：摘要随着中国经济发展，大城市崛地而起，地铁车站和地下

3、商业街的结合形式在大城市中也相继出现。如何保证地下空间结构在地震效应下能够不发生严重破坏，用何种计算方法计算、在哪种情形下更能有效精确计算结构地震的抗震效应。需要业界分析和研究。本文应用ABAQUS、ANSYS有限元软件，通过“兰州地铁市轨道交通1号线和附属开发的大型地下空间”为研究对象建立适当的三维以及二维有限元模型，依据动力时程和反应位移法分别进行结构的地震响应分析，对比不同方法计算的结构地震响应精确度，并对比分析地下商业街和地铁区间隧道近接结构的地震响应，以指导类似工程实践。论文主要研究成果：(1)以兰州市地铁奥体中心站

4、中段的地铁车站与商业街合建结构为研究对象，采用等效一致粘弹性边界条件，分析了合建结构在三维动力时程响应下的结构性能，研究发现合建结构在多种地震波作用下的地震响应基本上相同，且结构侧墙和顶板底板连接处的弯矩很大，容易发生破坏。(2)通过反应位移法的对比分析，合建结构的内力和动力时程方法的结果趋于一致，但数值偏小。(3)对比不同埋深的合建结构，反应位移法在埋深较浅时的计算精度与动力时程方法的结果一致，随着埋深增大，其计算误差增大。(4)针对地下空间西段地下商业街上跨地铁区间隧道特点，通过以动力时程方法进行分析地下商业街和区间隧道上

5、跨结构的地震响应及相互影响。在地震荷载作用下，地下商业街的结构会使其下近距离地铁区间盾构隧道结构的弯矩值减小，对隧道起一个约束作用。而地铁区间隧道对地下商业街的结构对商业街结构基本无影响。关键词：地下空间结构；地震；动力时程法；反应位移法；地震响应AbstractWiththedevelopmentofChineseeconomyandbigcities,thepatternofthesubwaystationandtheundergroundcommercialstreetinlargecitiesappearedoneaf

6、teranother,weneedtheindustrydotheanalysisandtheresearchthatHowtoensurethatundergroundspacestructurescannotoccurseriousdamageundertheseismiceffect?Whatkindofcalculationmethodforthecalculationandwhichcasewillbemoreeffectivetoaccuratelycalculatetheseismiceffectofstruct

7、uralearthquake.Throughapplyingthefiniteelementsoftware—ANSYSandABAQUSinthisarticle,Iestablishproperthree-dimensionalandtwo-dimensionalfiniteelementmodelof"LanzhouMetroRailTransitLineNo.1andtheaffiliateddevelopmentoflarge-scaleundergroundspace".Inthesametime,basedont

8、hedynamictimehistoryandtheresponsedisplacementmethod,Iseparatelyanalyzetheseismicresponseofthestructure,comparetheaccuracyofthestructurals