建筑抗震分析.pdf

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1、囹建筑抗震分析段晓渔重庆交通大学土木建筑学院摘要：通过对建筑与隧道的震害分析及抗震措施研究，提高抗震设计水平和可靠度，为结构在地震中正常运行提供保障，并得出今后我们建筑和隧道抗震研究应该建立一套完整体制的结论。关键词：建筑；隧道；抗震；研究1房屋建筑与隧道震害对比分析1一房屋建筑与隧道地震破坏原理对比分析地震特性：地球内部分为地壳、地幔和地核三个底层，房屋建筑物附属在最外的地壳上。屋建筑物的破坏机理．房屋建筑物都有其一定的刚度，以抵抗外力作用引起的形变．地震波引起的地面振动，通过基础传给房屋建筑物，引起

2、房屋建筑物本身的振动．通常的房屋建筑物都是按静力设计的'彳艮少考虑动力影响。当振动强度超过房屋建筑物自身的形变能力时，就会造成破坏。当地震发生时产生震动的弹性波，当波经过围岩传到隧道时，由于隧道和围岩是两种不同的材料，会产生不同的震动反应，而不同的地震反应会围岩与隧道接触面上产生相互作用力，这样就会导致围岩失稳和隧道破坏。隧道震害的形式是多种多样的，但其最主要的原因有两个：一个是地震惯性力作用引起的震动破坏，一个是断层活动引起的破坏。1．2房屋建筑与隧道在地震作用下得破坏形式对比通过归纳总结隧道在地震作

3、用下得破坏主要分为以下几种情况：(1)隧道衬砌的破坏；(2)边坡破坏；(3)洞门破坏；(4)洞内墙体破坏；(5)洞内道路的破坏；(6)其他附属实施的破坏。房屋建筑地震作用下破坏形式：(1)墙体剪切破坏；(2)局部应力集中破坏；(3)角柱筋屈服破坏；(4)围隔构件倒塌；(5)悬挑构件破坏等。1．3房屋建筑与隧道震害的影响因素对比房屋建筑影响的因素：(1)地震主要参数的影响，主要包括地震烈度、震级、震中距。因此地震发生时，地震烈度越大，震级越高，震中距越短，那么隧道的破坏就越严重。(2)房屋建筑结构，不同的

4、建筑结构在同一地震作用下它的破坏程度不一样。(3场地条件，场地条件主要包括土质、地形、地下水位和是否有断裂带通过等。一般来说，土质松软j覆盖土层厚、地下水位高，地形起伏大、有断裂带通过，会加重地震的影响。隧道震害得影响(1)地震参数影响。(2)隧道埋深的影响，隧道埋深之所以作为影响隧道震害的重要因素之一是因为隧道在地震波的作用产生震动变形受围岩土体的约束作用相当明显。(3)隧道结构模式的影响，在地震作用下隧道衬砌越厚隧道结构内力就越大，二次衬砌为刚劲混凝土的震害要比苏混土的震害小。隧道结构断面形状以及刚

5、度变化教大得地方在地震作用下也极容易发生破坏。(4)施工因素的影响，从汶JIl地震来看隧道在施工工程中发生了施工事故的，均在地震的作用下发生了破坏，由此可以看出隧道的震害与施工质量有着密切的关系。2隧道抗震研究的分析方法2．1模型试验方法模型试验方法包括实验室内的小比例尺的模型试验和现场的大比例尺模型试验。解析方法和数值方法在研究分析地震作用下的隧道的反映情况都是有限的，因此在有一些重大工程面前不仅要采取数值分析方法、解析分析方法，并且还要进行模型试验的方法，从而可以使我们从另一个角度来研究隧道抗震。因

6、此模型试验已经成为一种不可替代的试验技术了。例如蒋树屏等对噶隆啦隧道洞口段地震响应大型振动台模型试验研究，为我们在今后隧道抗震设计研究提供了实用的工程价值。模型试验采取相似的理论将原模型缩小一定的比例然后再进行比例试验，虽然能够真实的反映在地震作用下隧道的情况，但是成本比较高，并且在缩小比例时荷载以及边界条件的确定对于该模型试验与原模型相似程度有很大的影响。2．2解析方法表1抗震研究解析方法方法类型原理优点缺点用弹性地基来模拟地下线状结构物，将地震时地基忽略结构的位移作为已知条件作用抓住了地基变形惯性力

7、的反应位移法这一控制因素影响在弹性地基梁上，以求解梁的响应，从而计算结构的地震反应在设计中结合结构提供有适用于广泛结构效的韧性来吸收土体加强形式和地层条难以解决BART法件，比较快速对结构变形，同时又不是丧问题失其承受静载的能力隧道的地震响应做出估算假定无洞穴岩体中洞穴中很难确定围岩应变传心位置的应变，对隧道轴能够很好的反应与设计地向的应变和应变传递率可在地震作用下围震相符合递法采用上一节的计算模型岩的应变情况的围岩应分析变是将相互作用的计算模型根据围岩地震分该方法只地基坑力系应用于地下隧道结构横断析的

8、结果就可以局限于求数法面地震反应分析的一种计算结构的地震解结构断方法响应面的响应在满足波长与隧道洞径满该方法不足一定的条件下将其转化将问题简化，方福季耶娃法适用与复为一定荷载的弹性力学平法简单杂的结构面问题求解3隧道抗震性能提高的措施前面我们已经对隧道震害进行分析，还简单介绍了对隧道抗震研究的方法，目前我们的隧道抗震设计还处于未成熟阶段，因此我们应该根据以往的工程经验采取一些适当的抗震措施。下面简单介绍几种提高隧道抗震性能的几种措施。(1)