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《淺論地震荷載作用下地鐵車站結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)數(shù)值分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、安徽理工大學碩士學位論文地震荷載作用下地鐵車站結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)數(shù)值分析姓名:王文兵申請學位級別:碩士專業(yè):巖土工程指導教師:姜玉松20090601摘要隨著城市地下空間的開發(fā)和利用,各種地下大跨度結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn),如地下商場、地下停車場、地下倉庫、地鐵車站等,而我國又地處于環(huán)太平洋地震帶上,地震活動性頻繁而強烈,是世界上最大的一個大陸潛源強震活動區(qū),因此對于地下結(jié)構(gòu)的抗震問題尤為突出。地鐵車站作為一項重要的地下結(jié)構(gòu)設(shè)施,其安全性直接威脅人們的生命和財產(chǎn)。因此,本文采用數(shù)值分析的方法研究地鐵車站結(jié)構(gòu)在地震荷載作用下的動力響應(yīng)問題,獲知車站結(jié)構(gòu)的
2、應(yīng)力和位移響應(yīng)規(guī)律及破壞特征,對于地下大跨結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工具有一定的指導意義。論文的主要工作如下:1.利用彈塑性理論,考慮土體和結(jié)構(gòu)的材料非線性、接觸非線性,確定土體和結(jié)構(gòu)的本構(gòu)模型;2.建立有限元數(shù)值分析模型,通過對大型振動臺試驗的數(shù)值模擬結(jié)果的對比,確定本文數(shù)值分析所采用模型,邊界處理及問題假定等方法的可行性;3.選取在建的典型地鐵車站作為研究對象,采用不同方向地震動輸入,如水平、豎直和水平豎直耦合地震作用,不同埋深如3m,lore及20m,分析結(jié)構(gòu)在不同工況下的應(yīng)力響應(yīng)和位移響應(yīng),得出結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)特點。研究成果表明,豎向地震
3、作用對結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響很大,不容忽視,在設(shè)計時應(yīng)該考慮水平豎向耦合地震作用;一定深度范圍內(nèi),結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)隨埋深的增大而呈減小趨勢;結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)有一定的規(guī)律性,表現(xiàn)為沿結(jié)構(gòu)高程增加而減小,應(yīng)力規(guī)律雖不明顯,但中柱和各節(jié)點是應(yīng)力集中的地方,因予以重視。圖6l表16參50關(guān)鍵詞:數(shù)值模擬;地震荷載;耦合作用:動力響應(yīng);地鐵車站Abstractwiththedevelopmentanduseofundergroundspace,allkindsofundergroundgreatspanstructurealsounceasingly
4、merging,forexample,undergroundmarket,undergroundparking,undergroundwarehouse,subwaystationandSOon.,however,ourcounlryisonthelinkPacificOceanearthquakebeit,theseismicityisfrequentandintense,whereisthebiggestactiveareaofmainlandpotentialandstrongearthquakeofmainlandinthe
5、world,therefore,earthquakeresistancequestionofundergroundstructureisoutstandinginourcountry.Subwaystationasanimportantundergroundstructurefacility,itssecuritydangerpeople'slifeandpropertydirectly,SOthisarticlehasconductedresearchonpowerresponsequestionofsubwaystationst
6、ructureinearthquakeloadfunctionthroughthenumericalcalculus,andobtainedthestressandthedisplacementofrespondstherulesanddestructioncharacterofthestationstructure,whichhasthecertainguidingsenseforthedesignandtheconstructionofundergroundgreatspanstructure.Theprimetaskisasf
7、ollows:1.Usingelastic-plasticitytheory,consideringthematerialmisalignmentandthecontactmisalignmentofsoilandstructure,definingthisconstitutivemodelsofsoilandstructure;2.Establishingmodeloffiniteelementnumericalanalysis,accordingtonumericalsimulationresulfscontrastofthel
8、agge-scalefeasibilityofusingthemodel,theboundarynumericalanalysis;shaketableexperiment,definingthemethodtreaUnent,the