探析地表建筑对地震响应的影响

探析地表建筑对地震响应的影响
地下车站一般是指修建在繁华市区地下的地下铁站，有地下车站的地方大多人口比较密集，商业发展也较为繁荣。

因此，有关地下车站的建筑构造、安全性能等都是施工方队要考虑的重点。

有关地表建筑对地下车站结构的地震响应情况的影响，也要列入考虑的范畴内，从施工阶段到后期投入使用后，都要对其相关的结构改变进行观测，时刻关注由各个方面对地下车站结构的地震响应效果造成影响的因素。

地表建筑的修建是整个人类社会在发发展过程中的必要进程，在地表建筑的影响下，地下车站的整体结构需适应建筑的修建、人群密集度的分布以及对地震响应的情况。

本次探究中，建立了地表建筑与地震活动、地下车站结构之间的模型后来进行模拟演练，观察在不同情况下地表建筑随着地震波发生的变化，进而对地下车站结构产生的影响，具体内容如下。

1.“地表建筑-地震-地下车站结构”模型的建立
根据地震波对地表建筑的地基会产生的影响按照一定的比例来进行模型建立，再由摩擦系及地表建筑地基能够承受的挤压作用来进行相关数据的计算。

首先，运用正确的参数来建立数据之间的换算关系，采取变量与因变量的实验模式，在模型中建立一个互相协调相互制约的“地表建筑-地震-地下车站结构”的关系，模拟现实中三者之间的运作关系来进行观察，再结合数据，来进行科学精确的分析。

找出关于地下车站地震结构响应的影响因素。

2.实验探究的结果与分析
根据模型中的实验探究发现，有关地下结构的非线性运动反应进行探究时，土与地下车站的结构部分构件中数据互相影响。

地表建筑是不规则的建筑物，不会有专门的对称关系，但地下车站的结构则可以呈现出对称性的体系，当地震波开始传输后，对地下车站结构的内力反应产生一定的影响，具体表现为对地下车站的楼板的轴力、剪力、弯矩峰值在地震波的变化中发生相应的变化，也可能会造成地下车站的左右侧墙的结构对称性变化，左右侧楼板的相关数据发生变化后，地下车站的结构部件对内力的反映力也随之发生了改变。

有了地表建筑物的存在，车站结构顶底部的相对位移的峰值能够有一定范围内的上升，承受地震波影响的能力也增强，在相对位移范围内对地震波的影响有了更好的削减。

若该地上方无地表建筑物，地下车站结构的扩展角及初始屈服压
应力与初始屈服拉应力等会有所降低。

并对地下车站结构的张拉-回弹系数与压缩-回弹系数进行了计算，地下车站的张拉-回弹系数与压缩-回弹系数随着地震波波速与波长、地表建筑三者的变化而产生变化。

3.对影响因素的具体分析
针对地表建筑在不同地震波的频率、强度以及地下空间的使用情况来对造成地下车站结构地震响应的影响因素进行更深入的探讨。

3.1地表建筑受地震波频率变化对地下车站结构造成的影响
不同层高的地表建筑在受到地震波的影响时，会有不同的相对位移产生。

并且在地震波频率发生改变后，数据也会产生大幅度的变化。

首先，从层高上来说，楼层控制在6层时，整个地表建筑对地震波频率的变化而受到的影响最小，车站结构所能够承受的压缩、张拉能力也最佳；若地表建筑的层高达到了12层，整个地表建筑受到地震波频率的影响会有所增加，但总体上都比地上无建筑物的情况要好，只有在地表建筑的层高达到18层后，才会比无地表建筑的抗地震波能力有极少量的減小。

具体情况如下表1。

3.2地表建筑与地下车站之间的相对位置
地表建筑与地下车站之间的相对位置在距离等方面上发生变化后，地下车站结构的地震响应能够呈现出有规律的变化。

在地震的荷载作用下，地下车站的顶底部都会发生变化，尤其是底部的相对位移，会受到地表建筑与地下车站之间位置的变化而发生明显的变化。

根据邻近结构与地下车站结构的相对距离的不同，对整个地下车站的左右侧墙及顶底部都会产生一定的影响。

车站结构的动内力峰值也随之有规律的进行变化。

通过实验发现，当地表邻近建筑与地下车站结构的净距离在5m范围左右时，左右侧墙的动内力峰值要比无地表建筑的情况要有所提升；当地表邻近建筑与地下车站结构的净距离达到了10m后，左右侧墙的动内力峰值在原有基础上会有进一步的变化。

根据整体变化的规律来看，地表建筑与地下车站之间的距离变化对车站结构的地震响应有一定的影响，并且变化呈现出以一定的规律性，两者之间的净距离越大，车站结构受到的影响则越小。

4.结束语
有关地下车站结构的地震响应问题，主要原理是根据内力功率的解析表达式来进行虚拟的探究，分析地震波频率、波速等对地表建筑的影响，进而对地下车站的结构产生的影响，从动态和静态两个方面出发，记录相关的数据来观察变化
的规律。

从本次的探究中可以发现：当地表上无建筑物时，地下车站结构对于地震的响应情况普通，在地表建筑高达到6层后，有关地下车站结构对地震的响应能够达到最佳；在层高达到12层后，对地震响应的情况相较于6层高时有所降低，但仍然比无建筑物时的响应度要高；同时，在层高达到了18层后，对地震的响应情况还要继续降低，甚至比无建筑物时都要略微小一些。

关于地表建筑与地下车站之间的距离变化对车站结构的地震响应探究，可以从探究结果中得出，两者之间的净距离越大，车站结构受到的影响则越小。

参考文献：
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