城市轨道交通大型地下空间结构抗震性能分析
分析轨道交通工程地下车站结构抗震设计
分析轨道交通工程地下车站结构抗震设计摘要：当前交通拥堵问题已经成为制约我国进一步发展的主要影响因素之一，通过开展轨道交通工程能够有效的解决我国交通拥堵问题，但是在实际的轨道交通工程建设过程中如何提高轨道交通工程抗震能力是其设计的重要环节，本文探究轨道交通工程地下车站结构变形特点，通过抗震计方法的介绍，对轨道交通工程地下车站结构抗震设计提出以下改进的看法和建议。
关键词：轨道交通工程；地下车站；抗震设计引言自我国改革开放以来，我国进入到了发展的黄金时期，我国各行各业发展迅猛，进而随着我国社会生产能力水平的不断提升，我国交通承受的压力越来越大。
特别是对于城市而言，城市居住人口较多，如何能够更有效的利用地下资源，开通轨道交通工程成为城市发展的必然走向。
本文将从轨道交通工程设计中抗震设计入手，从多个方面分析如何提高轨道交通工程地下车站结构设计的设计质量。
1当前我国轨道交通工程地下车站抗震现状随着我国社会生产能力的不断提高，人们对于自身日常出行提出了更高的要求，当前现行的个人驾车出行或公交等方式的出行手段已经不能够满足人们的实际需求。
城市轨道交通的发展成为必然，随着城市轨道交通的不断发展，轨道交通工程地下车站结构发生了较大的变化，传统的跨度小、断面小的轨道交通工程地下车站结构已经逐渐失去其原有的优势，当前大跨度、高断面的结构已经成为轨道交通工程地下车站结构发展的主要走向之一，这也对轨道交通工程地下车站抗震能力提出了更为严格的要求。
当前我国在开展轨道交通工程地下车站抗震结构设计研究的过程中主要的研究方向与研究重点放在了基于标准断面的车站结构设计，在进行大跨度的地下车站研究过程中主要以矩形结构为研究的重点，虽然我国在对大跨度轨道交通工程地下车站抗震设计方面研究的速度较快并且已经取得了一定的成果，但是针对大型复杂的轨道交通工程地下车站结构设计的研究投入还有待提升。
2轨道交通工程地下车站结构在地震状态下变形的主要特点随着我国公路运输与铁路运输压力的逐渐增多、城市居民流动人口数量的不断增长，开展轨道交通工程建设是我国当前各大城市解决交通拥堵问题的主要手段之一，轨道交通工程地下车站的建设地区均处于地下区域，因此当周边环境发生震动时引发其应力变化的主要因素在于地基受力变形，而不同于路面交通主要是由于惯性原因。
城市轨道交通地下车站结构的抗震分析
城市轨道交通地下车站结构的抗震分析发表时间：2020-04-14T14:24:51.080Z 来源：《基层建设》2020年第1期作者：叶仲瓞[导读] 摘要：近年来我国城市化发展进程不断加快，受城市空间限制因素的影响，城市开始大力发展地下轨道交通设施，一般城市轨道交通结构位于抗震设防区域，对该区域进行抗震设计至关重要。
广州瀚阳工程咨询有限公司广东省广州市 510335摘要：近年来我国城市化发展进程不断加快，受城市空间限制因素的影响，城市开始大力发展地下轨道交通设施，一般城市轨道交通结构位于抗震设防区域，对该区域进行抗震设计至关重要。
基于此，本文以地下车站结构作为研究对象，根据该结构抗震设计流程，对地下车站进行抗震计算和性能验算，保证结构的稳定性。
关键词：城市轨道交通；地下车站；抗震分析引言：与地面结构相比，人们对城市轨道交通地下结构的抗震设计起步较晚，相关抗震设计流程还不够程序。
从地下结构的确定入手，根据地基相关参数选定进行抗震设计，结合城市轨道交通曲线隧道的实际情况完善抗震设计流程，从而使地下空间得到充分利用，在满足居民出行需求的同时，释放交通压力，提升轨道交通运输能力。
1.城市轨道交通地下车站结构的抗震设计流程对地下车站进行抗震设计时，应确定周围地基条件以及空间分布情况。
了解地层地质条件和相关物理参数，对土地动力特性加以明确，找出基准面。
同时，在抗震设计中还要结合地下车站空间分布情况，了解衬砌、接缝等构造参数，对用于设计的地震动做好二级、三级设防。
选择的地震动应作用于基准面，确定基岩空间与空间土层交界面，通过输入基准面来确定场地覆盖层的大致厚度，经过理论分析与实际认证，明确覆盖层对地震动的强度有着直接影响。
选取位于地下车站结构之下的岩土层，剪切波速不低于500m/s，如果覆盖涂层的厚度低于70m，建议设计地震作用的基准面与地下结构之间的距离应超过地下结构高度的两倍。
如果覆盖涂层厚度超过70m，建议在该处土层位置进行结构抗震设计。
地下结构震害及抗震分析方法综述
地下结构震害及抗震分析方法综述安腾【摘要】At present, China has begun to develop underground space, especially the subway projects. Usually, the underground structure has good seismic performance, and relatively few earthquake disasters. But if the underground structure is damaged by the earthquake, it will cause serious damage and cannot be repaired. This paper mainly introduces the seismic hazard characteristics of underground structures and compared the methods of seismic analysis of underground structures, such as the reaction displacement method, free field deformation method and so on.%目前,我国开始大力发展地下空间,尤其是地铁工程.通常情况下,地下结构具有良好的抗震性能,地震灾害相对较少.但是地下结构一旦遭受地震破坏,将会带来严重损失并且难以修复.本文主要介绍了地下结构的地震灾害特征以及常用的地下结构抗震分析方法.并且对比分析了反应位移法、自由场变形法和地震系数法等的特点以及不足.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2018(037)011【总页数】2页(P244-245)【关键词】地下结构;地震灾害;抗震性能;反应位移法【作者】安腾【作者单位】榆林学院,榆林719000【正文语种】中文【中图分类】TU930 引言随着现代城市的不断发展与人口的迅速增长，人类对生活空间的需求也不断扩大，地下结构的不断发展便是其真实写照。
城市轨道交通地下空间结构抗震分析
城市轨道交通地下空间结构抗震分析摘要：随着国内城市轨道交通的快速建设，越来越多的大型地下结构随之出现，诸如双线或三线换乘车站、与之相连的地下空间的一体化开发等。
鉴于我国是个地震多发的国家，大型地下结构多数位于高烈度区域，其抗震问题日益受到高度重视。
在城市轨道交通工程的设计中，地下结构的抗震性能验算是必不可少的一项工作。
本文结合工程实例对城市轨道交通地下空间结构抗震分析。
关键词：城市轨道交通；地下空间；结构；抗震１工程概况1.1结构概况某城市轨道交通大型地下空间结构工程主要包括地铁1号线车站、2号线车站、街道下穿隧道以及环岛内的地下空间结构，单层建筑面积为4.8万m2。
整个结构为地下三层结构，其中地下三层作为2号线车站站台层和地下停车场，地下二层作为1号线站台层、街道下穿隧道以及地下停车场，地下一层结构作为1号线站厅层和地下商业开发。
1号线和2号线在平面上呈“T”型换乘。
地下一层顶板上有4处开口设置下沉广场。
车站的覆土平均厚度为3m。
地下空间结构形式采用箱型框架结构，大量的纵横梁和中柱构成庞大的结构体系，基础型式采用桩筏基础。
顶梁的尺寸主要为1300mm×1700mm，底梁的尺寸主要为2200mm×2200mm，中梁的尺寸主要为900mm×900mm，中柱的主要尺寸为Φ1000和Φ1200mm，桩的直径为Φ2000mm，桩长30m。
地下空间顶板厚度为700mm，中楼板厚度为400mm，底板厚度主要为1100mm。
1.2工程地质地下空间结构工程场地地层主要由人工堆积杂填土（Q4ml）、粉质粘土（Q2al＋pl）、全风化泥岩（K）和强风化泥岩（K）组成，如图1所示。
结构底板主要位于强风化泥岩中。
图1 地质剖面图1.3场地地震动参数地下空间结构工程场地土类型为中软土，场地类别Ⅱ类，抗震设防烈度为Ⅶ度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组第一组，反应谱特征周期为0.35s。
地铁地下结构抗震性能分析
地铁地下结构抗震性能分析摘要：随着时代的发展，大规模的地铁轨道交通的建设已越来越普遍，随之也带来了许多需要解决的工程实际问题，地铁地下结构的抗震性能研究为其中之一。
本文以地铁地下结构为研究对象，对地下结构抗震研究的主要方法进行了总结，并对地下结构振动特性及其影响因素进行了分析。
关键词：地下结构、抗震分析、混凝土损伤Abstract: with the development of The Times, the scale of the metro rail transit construction of more and more general already, it also brings many needs to solve engineering problems, the structure of the subway underground seismic performance study for one of them. Based on the subway underground structure as the research object, the underground structure seismic research the main methods are summarized, underground structure vibration and influence factors were analyzed.Keywords: underground structure, seismic analysis, concrete damage引言在我国，地下结构抗震方面的研究是相对滞后的。
迄今为止，还没有一部独立的地下结构抗震设计规范，主要原因在于地下结构抗震方面基础研究工作开展不够，资料积累不足，对地下结构的动力反应特性和抗震设计方法等方面缺乏深入系统的研究。
轨道交通工程地下车站结构抗震设计
轨道交通工程地下车站结构抗震设计摘要：随着我国城市化进程的不断加快，人们生活质量和周边环境也发生了翻天覆地变化。
随着城市人口数量的增长，城市腰痛压力越来越大，轨道交通工程地下车站的出现有助于环节交通压力。
但轨道交通不仅要满足运输功能，还要有一定安全性和抗震能力。
本文以A市B地下车站为例，展开地下车站抗震设计分析，分析结果可作为后续地下车站抗震设计相关参考。
关键词：轨道交通工程；地下车站；结构；抗震设计引言现代化城市建设过程中，城市轨道交通不仅要具备良好的运输能力，还要在设计方面充分考虑其抗震性能和安全性。
地下车站结构施工要严格按照国家规定相关抗震设计标准进行设计，如此不仅能提升地下车站抗震性能，还能为日后城市的健康、可持续发展奠定良好基础。
一、抗震设防目标（一）抗震设防类别、烈度与等级根据《城市轨道交通结构抗震设计规范》的相关要求，城市轨道交通结构应划分为：标准设防类；重点设防类；特殊设防类，三个抗震设防类别。
标准设防类：抗震措施应按本地区抗震设防烈度确定；地震作用应按现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB 18306规定的本地区抗震设防要求确定；重点设防类：抗震措施应按本地区抗震设防烈度提高一度的要求确定；地震作用应按现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB18306规定的本地区抗震设防要求确定；对进行过工程场地地震安全性评价的。
应采用经国务院地震工作主管部门批准的建设工程的抗震设防要求确定，但不应低于本地区抗震设防要求确定的地震作用；特殊设防类：抗震措施应按本地区抗震设防烈度提高一度的要求确定；地震作用应按国务院地震工作主管部门批准的建设工程的抗震设防要求且高于本地区抗震设防要求确定[1]。
抗震设防地震动峰值加速度与抗震设防地震动分档和抗震设防烈度之间对应关系如表1所示。
表1：抗震设防地震动峰值加速度与抗震设防地震动分档和抗震设防烈度之间对应关系（二）论证对象的判定根据住房和城乡建设部印发的《市政公用设施抗震设防专项论证技术要点（地下工程篇）》的相关规定，轨道交通地下车站建筑面积超过10000㎡的可以判定该地下车站工程可以作为单体工程进行抗震专项论证分析。
地铁车站结构抗震分析
地铁车站结构抗震分析摘要：随着城市化的进程，各个城市的规模日益扩大，进几年来各个城市对城市轨道交通建设的投入也不断加大。
过去人们普遍认为，地下建筑结构具有良好的抗震性能。
然而近年来世界各地已发生的地震灾害中，发现很多地下结构也遭受了不同程度的破坏，甚至部分出现了很严重的破坏。
目前地铁抗震设计主要参考《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB 50909-2014)进行抗震计算。
本文将以浙江金华地铁工程的某个地下车站为例，采用“I反应位移法”分析地震作用的工况，并提出一些抗震方面的意见和建议。
关键词：城市轨道交通；抗震性能；反应位移法；地震作用工况1 车站抗震设计概况1.1工程概况地铁车站为金华-义乌-东阳市域轨道交通工程一个站。
车站为地下一层侧式车站，主体结构为地下一层单柱双跨钢筋混凝土框架结构，标准段宽度为17.6m，顶板覆土厚度2.8-3.2m，底板埋深12.1m，车站总长291.1m。
车站结构采用明挖法施工。
图一：车站标准横断面1.2抗震设防目标依据住房和城乡建设部下发的《市政公用设施抗震设防专项论证技术要点（地下工程篇）》及《城市轨道交通结构抗震设计规范》（GB50909-2014），并考虑到轨道交通地下车站的重要性和震后修复难度，抗震设防目标如下：（1）结构在遭受相当于本工程抗震设防烈度的地震影响时，即475年一遇地震动作用下，不破坏或轻微破坏，应能够保持其正常使用功能，结构处于弹性工作阶段，不应因结构的变形导致轨道的过大变形而影响行车安全；（2）结构在遭受高于本工程抗震设防烈度的罕遇地震（高于设防烈度1度）影响时，即2450年一遇地震动作用下可能破坏，经修补，短期内应能恢复其正常功能，结构局部进入弹塑性工作阶段。
475年一遇地震作用，对应50年超越概率10%地震作用，即《城市轨道交通结构抗震设计规范》（GB50909-2014）中E2地震作用。
2450年一遇地震作用，对应50年超越概率2%地震作用，即《城市轨道交通结构抗震设计规范》（GB50909-2014）中E3地震作用。
地铁建设中应充分考虑抗地震作用(一)
地铁建设中应充分考虑抗地震作用(一)摘要地下结构一直被认为具有良好的抗震性能。
1995年阪神大地震发生之前,很少有大型地下结构在地震中严重破坏的报道。
然而,阪神大地震中,包括诸如地铁车站及区间隧道等结构在内的大量大型地下结构出现严重的破坏,使人们对地下结构的抗震安全性产生怀疑。
初步研究表明,地下结构具有不同于地面结构的抗震性能和破坏特征,在某些情形下,同样会发生严重甚至强于地面结构的破坏。
关键词地震地铁破坏1前言随着社会经济的发展和城市人口的激增,地面交通愈来愈不堪重负。
为了减少地面交通量,人们开始寻找新的交通模式,地铁应运而生。
自北京建成地铁以来,目前我国天津、上海、广州已相继建成地铁1号线,南京、青岛、大连、深圳等城市正积极开展修建地铁的筹备工作。
据不完全统计,在全国21个百万人口以上的城市中将筹建33条总长为649km的地铁和轻轨。
几条海底隧道和过江隧道也正在积极论证中。
我国地处于环太平洋地震带上,地震活动性非常频繁,是世界上最大的一个大陆浅源强震活动区。
根据现行地震烈度区划图,我国大部分地区为地震设防区,在全国300多个城市中,有一半位于地震基本烈度为7度乃至7度以上的地震区,23个百万以上人口的特大城市中,有70%属7度和7度以上的地区,像北京、天津、西安等大城市都位于8度的高烈度地震区,南京也位于7度区内。
地震对地面结构所造成的破坏是人所共知的,地面结构的抗震研究也达到实用阶段,各国已制订了各种地面结构物的抗震设计规范;对地下结构的地震破坏却知之不多,地下结构的抗震研究才刚刚开始,现在还没有地下结构抗震设计的规范。
国内除了对地下管线的抗震作过一些分析外,对于像地铁车站及区间隧道等这样的大型地下结构很少涉及。
这是因为:和地面结构相比,面波随着埋深的增加急剧衰减,对地下结构的影响较小;地下结构周围的岩土介质把从震源传来的地震波能量中的高频成分吸收,使地下结构受到的地震荷载大大减小;同时地下结构的数量不多,并且大部分是小型地下结构如地下管线等,因而地下结构震害数量较少,程度较轻,地下结构严重震害事例更是寥寥无几。
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城
市
轨
道
交
通
大
型
地
下
震
性
能
分
析
①
丁 德 云 \ 赵 继 2 (1.北京九州一轨隔振技术有限公司， 北 京 100070; 2.北京城建设计发展集团股份有限公司， 北 京 100037) 摘要： 以某城市轨道交通大型地下空间结构工程为背景， 研究和分析大型地下空间结构在设防地震 和 罕 遇 地 震 作 用 下 的 结 构 抗 震 性 能 。利 用 M IDAS / G T S 大 型 有 限 元 程 序 建 立 三 维 动 力 模 型 ， 采用 时程分析法， 获得了结构的变形和内力响应， 分析了结构的层间位移差、 层间位移角和结构静动力 力 学 特 性 。基 于 场 地 条 件 下 的 大 型 地 下 空 间 结 构 ， 在设防地震下顶底板处层间位移差最大值为 12.00 m m ,位 移 角 最 大 值 为 1/2083 C 1/550;在 罕 遇 地 震 下 顶 底 板 处 层 间 位 移 差 最 大 值 为 21.82 m m ,位 移 角 最 大 值 为 1/1145 C 1/250,总 体 上 满 足 结 构 变 形 要 求 。研 究 结 果 表 明 ： 对于大型地下空 间结构， 在进行结构设计时， 除了静力计算工况， 应综合考虑抗震工况， 开展三维动力时程分析， 以 便全面掌握其抗震性能； 在地震作用下， 结构顶板、 侧墙和底板等某些部位的内力值较静力计算工 况大； 大型地下空间主体结构开口处为薄弱环节， 应在设计中进行相关加固措施考虑。 关键词： 城 市 轨 道 交 通 ；大 型 地 下 空 间 结 构 ； 抗 震 性 能 ；三 维 时 程 分 析 ； 层间位移角 中图分类号： TU91 文献标志码： A 文章编号： 1000 —0844(2017)增刊一0224 —08 DOI ： 10.3969/j.issn.1000一0844.201 7.Supp. 0224 S e ism ic P e r fo r m a n c e A n a ly s is o f L a r g e U n d e rg ro u n d U r b a n R a il T ra n sit S tru ctu res D IN GD eyun1 ， ZHAO J i 2
地 震 工 程 学 报 CHINA E A R T H Q U A K E ENGINEERING JO U R N AL
Vol. 39 Supp. Oct.,01 7
丁德云， 赵继.城市轨道交通大型地下空间结构抗震性能分析地震工程学报， 2017,39(增刊） ： 224-231.doi:10.3969 ji s s n . 1000 —0844.2017.增刊.224 DINGDcyun， ZHA( . ) Ji . ScismicPcrformanccAnalysisofLargcUndcrgroundUrbanRailTransitStructurcs[J ].ChinaEarthquake Engineering Journal ,017， 39(Supp. ) :224-23 1. doi:10.3969/j .issn.1000 —0844.2017.Supp. 224
(1. Beijing J iuzhouyigui Shock & Vibration Isolation Technology Co.， Ltd.， Beijing 100070 , China; Lid .， Beijing 100037， China) 2. Beijing Urban Construction Design & Development Group Co.，
Abstract ：With thc rapid development of urban rail transit in China ，a number of iargc under ground structurcs havc been built and havc drawn growing conccrn regarding thc adequacy of their earthquake resistance. Approaching large underground structures from the engineering pe -spective， in this paper， we investigate the seismic characteristics of large underground structures with respect to their design in response to high-level earthquake activity . F irst ，we established three-dimensional dynamic models using the finite element program M IDAS / G T S . Using the time history analysis method ，we obtained the deformation and internal forces responses of a large underground structure . We analyzed the relative displacements and drift angles of the floors of this structure and compared the mechanical properties of the main structural components under ①收稿日期=2016-07-05 基金项目： 北京市科学技术委员会科技新星计划(^161100004916054)北京城建设计发展集团科技创新计划（ 2015 —丄 8 ) 作者简介： 丁德云， 男， 博士， 高级工程师， 主要从事城市轨道交通工程设计、 抗震及运营环境影响研究。 E-mail:dyding230丄 @ 163. com。
主体与区间隧道连接处内力最大值发生在地铁2号线车站端墙洞口处最大弯矩内力为2454knmo图745方向加载下结构水平位移下载原图表4结构顶底板与侧墙内力最大值统计下载原表43中柱内力分析e2作用下中柱轴力云图发现中柱最大轴力位置发生下沉广场洞u边缘车站与环岛连接处
第 39卷 增 刊 2 0 7 年 10月