探析地下建筑结构的抗震性能设计

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1、探析地下建筑结构的抗震性能设计摘要：由于地下结构一直被认为有较好的抗震性能，所以对其抗震的理论研究较少，实际工程中釆取的抗震措施仅仅停留在经验阶段。木文主要归纳总结了0前地下结构抗震措施和理论分析方法。关键词：地下建筑结构、抗震、减震、措施屮图分类号：TU93文献标识码：A文章编号Abstract:duetotheundergroundstructurewasthoughttohaveagoodaseismicperformance,sothestudyofthetheoryoftheseismicless,inpract

2、icalengineeringanti-seismicmeasurestakenonlystayintheexperiencestage.Thispapermainlysummarizesthecurrentundergroundstructureseismicmeasuresandtheoreticalanalysismethod・Keywords:tindergroundarchitecturalstructure,seismic,shockabsorption,themeasures地震对建筑物的影响有两个方面，即山

3、于地震动使大地发生位移后,在建筑物上产生了附加的力和位移。无论是地上结构还是地下结构，要使地震对结构本身的使用功能影响最小，均需要从这两个方面来考虑采取具体的措施和方法。目前，对地上结构抗震的研究比较多,其理论也比较成熟,并在实际工程中得到大量应用，同时取得了丰富的成果。地下结构由于受到周围岩体或土体的约束，一直被认为具有良好的抗震性能（相对于地面结构而言），因而在很长时期内，对待地下结构的震害问题远不如地面结构那样受到重视，这就造成了对地下建筑结构抗震的研究相对较少。而在历次的大地震中，都有地下结构遭遇破坏的报道，并口震

4、害往往不易发现和修复困难，所以其抗震理论需进一步研究和探讨。一、地下结构抗震措施在结构动力学的范畴里，“隔振”是指隔离振动，而“隔震”是指隔离地震。从以上定义可知，“隔震”是“隔振”的一个特定内容。“减振”控制是指对振动进行抑制，尽量减少有害的振动；“减憲”控制是指对地農的振动进行抑制，尽量减少振动对建筑物的有害影响。这样就可以很容易地理解减震实际上属于隔振的范畴。隔振可以分成两类:一类是用隔振器将振动着的振源与地基隔开，以减少动力的传递；另一类是用隔振器将需要保护的设备与振动看的地基隔离开。前者称为主动隔振，后者称为被动

5、隔振。在这里所指的地下结构减震主要是指被动隔振。在实际工程中，主要采用三种措施进行减震。1.1加固围岩通过对围岩进行注浆，使围岩刚度相对于衬砌刚度发生变化，从而使衬砌在地震中的响应减小,这是减震的主要途径Z-O1・2改变地下结构本身性能该方法主要是通过改变地下结构刚度、质量、强度、阻尼等动力特性来减轻地震对地下结构的影响。这种方法主要有以下儿种措施可以采纳。(1)减轻地下结构的整体质量。(2)利用柔性管片接头和采用钢筋混凝土材料等措施，增加地下结构的延性和阻尼。(3)改善结构的形状,尽量使结构形状圆顺，避免尖角，或采用抗震

6、缝、仰拱等构造措施。(4)对地下结构的刚度进行调整。地下结构刚度的调整有两个方向：①增大结构的刚度，使结构相对于围岩来说成为刚性结构，当围岩变形后，结构能够完全抵抗围岩的变形;②减小结构的刚度，使结构的延性增大，在满足正常使用的情况下，结构能随着围岩的变形而变形。增加结构的刚度需要大量增加材料使用量才能满足要求，从而使该方法不经济。减小结构刚度，结构能随着围岩的变形而变形，但该方法要以牺牲结构正常使用的空间为代价。为了使结构的正常使用空间冇保障，在进行地下结构设计时就耍考虑预留出以后变形所需耍的富裕空间，其经济合理性也耍通

7、过经济论证才能确定。1.3设置减震系统从广义上讲,这种减震技术属于结构控制技术的范畴。所谓的结构控制，即减震系统，就是对结构本体施加控制机构，由控制机构与结构共同承受地震作用，以协调和减轻结构的地震反应。结构控制可分为主动控制、被动控制、半主动控制和混合控制等几种。对于地面的高耸结构，结构控制已经得到了应用，尤其在多震的口本应用较多，并口取得了实际的效果。而在冃前的地下结构工程中，结构控制几乎没有得到大范围的应用。单纯设置减震层的情况，只是在考虑爆炸冲击荷载的军事工程项日中得到了实际应用。1.3.1军事工程的减震由于军事工

8、程的重耍性,在战争中使军事工程成为最易受到攻击的目标。目前在工程中常用的减震措施有:①减震地板;②整体减震;③离壁式减震；④多级减震；⑤其它减震措施o减震地板主要是在地板和结构之间架设减震器或钮设减震材料，为结构发生振动时，处于地板上的人员和设备不会冇很大的危险。这种措施是防护结构内部最常用的减震结构形