地下车站结构抗震分析方法概述
地铁车站地震研究分析
地铁车站地震研究分析随着我国城市化进程的加快，各大城市地下空間结构建设如火如荼，地下结构的抗震设计以及影响地震安全性的因素考量也变得愈发重要。
但关于地下结构的抗震研究，目前仍处在研究阶段，对影响抗震的因素等方面的研究尚未成体系。
标签：地下结构；地铁站；地址；分析一、引言当前我国已经有多个城市拥有地铁设施，仍然有大量城市在建设之中，常州、长沙、南昌、济南、厦门等城市已经建成并投入使用。
我国地铁的建设已经进入繁荣期。
但我国近年强震频发，地球板壳运动的活跃，使本就位于位于地中海南亚地震带与环太平洋地震带上的我国承受着地震所带来的巨大风险。
与地上结构不同的是，地铁结构有关地震灾害的可研究资料有限。
人们普遍认为地铁结构在地震灾害中所承担的荷载远小于地上建筑，对地下结构的抗震研究也不够重视。
但在1995年，日本阪神地震中，神户地铁车站及隧道发生了十分严重的破坏，这使得人们才重新重视地铁结构的抗震设计。
目前我国无论在试验还是理论上对地下结构抗震问题的研究均较为落后，针对地下结构的抗震设计规范仍然停留在使用惯性荷载法计算地下结构地震响应的阶段。
对地下结构抗震设计的条款也只有比较简单的描述，缺乏系统性和理论性的规定，也缺乏具体计算原则和施工措施。
这些事实都表明，如何有效的提高地下结构的抗震性能，研究出针对地下结构的抗震设计普遍适用的理论体系，已经成为了一个目前急需解决的问题。
二、地铁车站在地震作用下的响应特点近些年的几次大地震中，地下结构都有明显的破坏，这也对地下结构的抗震设计提出了更高的要求。
1995年日本阪神地震中，大开地铁车站受到的破坏尤为严重。
侧式站台的中柱在地震中几乎全部发生剪压破坏并发生坍塌，顶板的两端采用刚性节点，由于中柱坍塌使得顶板在中柱左右两侧的位置发生折弯，进而引起上覆土的下沉以及顶板塌陷，上覆土甚至能达到2.5m的沉降量。
除此之外地震还引起加掖混凝土开裂和剥落，边墙的根部和顶部都出现了十分严重的裂缝，侧墙例的混凝土开裂并脱落、主筋发生弯曲现象，并向外鼓出，侧墙开裂也导致地下水浸入。
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。
地下车站抗震案例分析
地下车站抗震案例分析摘要：目前是我国轨道交通行业快速发展的时期，地铁建设如火如荼。
地铁作为百年工程，关系国计民生，地铁结构必须满足抗震的要求。
本文以某地下车站为例，采用非线性时程分析法对地下车站抗震有限元计算。
关键词：轨道交通；车站；抗震；非线性时程法1、案例概况本文以某沿海城市地铁1号线某车站为例。
该车站采用明挖法施工，为地下两层12m岛式站台车站，采用地下两层双柱三跨钢筋混凝土框架结构。
本工程抗震设防分类为乙类，抗震等级为三级，按7度抗震设防烈度要求进行抗震计算。
2、抗震分析抗震设计中地震效应的计算方法有反应位移法，地震系数法，弹性时程方法，非线性时程方法等。
根据规范要求，采用反应位移法和时程分析法进行抗震效应计算。
本文仅介绍采用非线性时程分析法对车站进行有限元抗震计算。
由于本站分布均匀、规则且纵向较长，结构分析采用平面应变分析模型。
2.1计算模型建模时取1延米平面框架，柱按抗弯刚度等效原则转化为墙，根据抗弯刚度等效原则计算等效墙厚。
岩土采用平面应变单元、结构采用梁单元进行有限元建模。
岩土采用摩尔-库伦理想弹塑性模型，结构采用线弹性模型。
岩土单元的尺寸约为1m×1m，以满足动力分析的要求。
计算模型底面采用固定边界，侧面采用粘性人工边界。
模型底面取至<17-2>号散体状强风化花岗岩层面，顶面取地表面，侧面边界到结构的距离取结构水平宽度的3倍。
计算模型2.2计算地震波本文选择3组地震波进行计算：结语：非线性时程分析法进行抗震分析，能够计算地下结构的抗震能力，指导结构设计和施工。
实际施工时，需要采取必要的抗震构造措施，在薄弱部位进行加强，完善结构受力转换体系，保证结构承载力和安全性，采取必要的辅助施工措施，同时优化施工步序和现场组织。
参考文献：[1]赵真.抗震概念设计刍论[J]. 国际地震动态, 2015(5):47-48.。
浅谈地铁地下车站抗震设计
浅谈地铁地下车站抗震设计摘要：随着我国国民生活水平的提升，汽车已经成为人们重要的代步工具。
然而，随着汽车保有量的逐步扩大，路面交通拥堵问题已然接踵而至。
为解决日益拥堵的路面交通问题，地铁工程已经成为大中型城市建设的重点项目。
我国一些大中型城市存在地震灾害，为了确保人们在地下车站中的安全以及行车安全，应科学、合理的对地铁地下车站进行抗震设计。
鉴于此，本文将对地铁地下车站的抗震设计进行详尽探究。
关键词：地铁；地下车站；抗震设计引言：为了快速解决我国大中型城市日益严峻的城市交通拥堵问题，地铁工程已经成为解决这一问题的必要途径。
其中，由于地震具有巨大的破坏作用，为了有效的抵抗因为地震而出现的强烈破坏力，需要加强地铁中地下车站的抗震能力，从而有效降低地震所产生的破坏作用，维护地下车站中市民的安全。
为了确保城市交通秩序稳定，保障人们的生命财产安全，加强地铁地下车站抗震设计就显得极为关键。
一、我国地铁结构抗震设计标准的发展尽管我国地铁工程建设时间比较长，但是仍然存在对地铁地下车站地震危害认识不足，地铁地下车站由于存在地层约束，使得其地震危害程度小于地上结构，所以导致没有对地铁地下车站的抗震性有着足够严重的关注，从而使得我国对于地铁地下车站的抗震设计方面存在滞后现象，进而延误了地铁地下车站抗震方面的相关规范标准以及理论的发展。
近年来，我国加大了对地下车站抗震问题的研究力度，从抗震设防标准、抗震性能要求、场地与地基抗震规定、地震反应计算和抗震构造措施等多方面进行了全面而系统的规定，为地铁结构的抗震设计提供了依据和指导。
二、我国地下车站抗震研究现状和地铁地下车站常用地震分析方法1、原型观测法原型观测法是研究地下车站地震反应规律和破坏机理的手段，主要方式有地震观测和震害调查，它是对真实地下车站地震反应进行实地量测或调查的地下车站抗震研究方法。
2、动力模型试验法动力模型试验法是研究地下车站地震反应的重要手段，振动台模型试验提供了一种可以控制地震动输入、边界条件、土层性质等影响参数研究地下车站在地震作用下动力反应的手段，它在一定程度上补充了原型观测资料的不足。
城市轨道交通地下结构抗震分析与设计
城市轨道交通地下结构抗震分析与设计摘要：轨道交通在城市建设中已成为重要的交通设施，因此有必要进行抗震设计，使轨道交通工程具有更为合理的抗震害能力，更好地保证城市轨道交通结构的地震安全性，减少地震造成的破坏。
本文对城市地下轨道交通工程的结构抗震设计进行了全面的分析和研究，希望能对同行工作者提供一些有价值的参考。
关键词：轨道交通工程；轨道交通工程结构；抗震；设计引言随着城市化的发展，城市交通条件和环境条件日益恶化。
交通拥堵和低效已成为各大城市的通病。
人们逐渐认识到，以地下铁道为骨干的大运量快速公交系统是解决这一问题的重要途径。
实践证明，地铁具有快速、高效、清洁的特点，在世界发达地区如东京、莫斯科、伦敦等大城市的客运中发挥着不可替代的作用。
近年来，中国的地铁建设也得到了快速的发展。
地铁工程是生命线工程的重要组成部分，其地震问题已成为城市工程抗震防灾减灾研究的重要组成部分。
在美国、日本等国家，对地铁等地下结构的抗震设计理论进行了研究，提出了一些实用的抗震设计方法。
然而，我们对这一领域的研究却相对滞后。
到目前为止，还没有独立的抗震设计规范。
GB50157—92《地下铁道设计规范》和GB50157—2003《地铁设计规范》对地铁的抗震设计都只给出了极为笼统的规定，其原因主要是研究工作开展不够，对地下结构抗震设计方法缺乏系统研究。
长期以来，地铁结构的抗震设计基本是参照GBJ111—87《铁路工程抗震设计规范》中有关隧道部分的条文和GB50011—2001《建筑抗震设计规范》，采用地震系数法进行的。
地震系数法用于地下结构抗震计算时具有明显的缺陷，比如按照地震系数法，作用在地下结构的水平惯性力随埋深的增加而增加，这与实际情况明显不符。
出现这一局面的原因与人们对地下结构震害的认识不无关系，在地层可能发生较大变形和位移的部位，地铁等地下结构可能会出现严重的震害，因此对其抗震问题应给予高度重视。
一、关于地下结构抗震研究和地下结构较为常用的地震分析方法 1．关于原型观测的方法分析这种方法主要是研究地下结构的地震反应规律和破坏机理，主要包括地震观测和损伤调查。
软土层场地复杂地铁地下车站结构地震反应分析
软土层场地复杂地铁地下车站结构地震反应分析摘要：软土层地基液化是导致地铁地下车站结构在地震中发生严重破坏的重要威胁之一，然而目前对软土场地中地铁地下车站结构地震反应的研究较少，尤其是针对大型复杂异跨地铁地下车站结构地震反应的研究更是少见。
本文主要对软土层场地复杂地铁地下车站结构地震反应进行分析，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：软土层；复杂地铁；地下车站；结构地震；反应分析引言软土层场地复杂地铁车站由于隐蔽性强、复杂性大、造价高，一旦发生震害破坏，易造成巨大经济损失。
地铁车站结构性能极易受到周围土体地震动响应特性的影响，特别是对于软土场地，场地液化引起的大变形会加大震害程度。
软土场地中地铁车站结构的地震动响应极其复杂，震动过程受到多种因素的影响，其中埋深是比较重要的影响因素。
1结构及场地条件以及方法1.1结构及场地条件结构及场地条件主要是以南宁某地铁地下车站为工程背景，该地铁为地下区间，区间主要穿越地层为强风化片麻岩、中风化片麻岩，盾构法施工，盾构隧道外径6.2m，区间埋深9．4～13．2m。
本段线路地震动峰值加速度值为0．20g，相当于地震基本烈度为八度，设计地震分组为第二组，地震动反应谱特征周期为0．40s，抗震设防烈度为8度。
根据横波波速判断，该区间覆盖层为29m，场地类别为Ⅱ类。
1.2反应位移法反应位移法主要是将地下结构地震反应的计算简化为平面应变问题，其在地震时的反应加速度、速度及位移等与周围地层保持一致，因天然地层在不同深度上反应位移不同，地下结构在不同的深度上必然产生位移差。
将该位移差以强制位移形式施加在地下结构上，并将其与其他工况的荷载进行组合，则可按静力问题进行计算，来得到地下结构在地震作用下的动内力和合内力。
反应位移法是一种静力法，其概念清晰，可以反映土～结构间的相互作用，是日本等发达国家目前普遍采用的地下结构抗震计算方法。
我国《城市轨道交通结构抗震设计规范》（GB50909－2014）也将反应位移法作为主要计算方法。
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。
轨道交通地下车站结构抗震性能化设计分析
轨道交通地下车站结构抗震性能化设计分析摘要：近年来，我国的城市化进程有了很大进展，轨道交通工程建设也越来越多。
地下铁路是大城市发展的必需，其作为城市交通的骨干，能够很好的缓解交通压力，提高交通效率。
我国地震灾害发生频繁，地下铁路结构抵抗地震破坏作用的能力非常重要，直接关系着城市交通秩序和人民生命财产安全。
我国目前地铁建设发展比较迅速，关于地下结构的设计规范逐渐完善，但是对于地下结构抗震方面相关的研究还相对较少。
因而对地铁地下结构的抗震设计与分析十分有必要。
关键词：地铁；地下车站；抗震设计；反应位移法引言城市轨道交通车站在地面以上的称之为高架车站，车站具有一般地面建筑的特征和交通建筑的形态。
其作为城市主要的交通网，承担着城市交通的主要功能，其结构自身荷载大，安全等级高，结构抗震要求严格。
1抗震设防标准（1）对轨道工程中的地下车站结构和相关的地面附属结构比如是交通控制中心建筑，整体设计要大于等于100年；（2）地下车站中支护结构为永久性构建，保证刚度的条件下，要保证有100年的使用年限。
2抗震性能分析方法概述实际工程中，主要通过数值模拟对地下结构的抗震性能进行理论分析。
常用的数值模拟方法可分为以反应位移法、反应加速度法为代表的拟静力法，和以反应谱方法、时程分析法为代表的动力分析法两类。
反应位移法根据一维土层地震反应分析得到土层相对位移，由土层变形计算得到内力，并以地基弹簧的形式施加静荷载于结构上，从而获得结构的响应。
反应加速法通过一维土层地震反应分析获得的动力响应，计算得到不同深度处水平有效惯性加速度，并将其按体积力的方式作用与结构上，最终得到结构的响应。
拟静力法缺陷在于静力计算所得内力一般较实际动力值偏大，且对地震波的等效处理往往难以符合其不规则动态传播的实际情况。
反应谱方法相对于拟静力法增加反映了地震的频谱特性，但仍然无法考虑地震力持续作用的影响，其本质上属于一种修正的拟静力分析方法。
动力时程分析法可以全面地表达地震动强度、频谱特性和持续时间三大要素，分析具有过程性，更加符合实际情况，其缺陷在于计算时有较多的物理参数难以准确设定，且计算成本较大。
兰州地铁某地下车站的抗震分析
兰州地铁某地下车站的抗震分析兰州地铁某地下车站的抗震分析近年来，由于地震灾害的频发，地下建筑的抗震安全问题备受关注。
而随着城市发展的需要，地铁建设成为各大城市的重要任务之一。
作为国家西部重要的交通枢纽和省会城市，兰州市的地铁建设也在稳步推进中。
其中地下车站是地铁工程中重要的组成部分，其中的抗震设计显得尤为重要。
某地下车站位于兰州市中心区域，受到了来自兰州地壳构造的巨大挑战。
因此，为了保障乘客和工作人员在发生地震时的安全，必须进行充分的抗震分析与设计。
本文旨在对兰州地铁某地下车站的抗震性能进行分析，并提出相应的加固措施。
首先，我们需要了解地震波的特点。
地震波是地震地表运动的传播形式，包括P波、S波和表面波。
P波是最快传播的波，具有不可压缩性能，对土层和建筑物的影响相对较小。
S波由于其横向振动特性，容易引起建筑物的破坏。
而表面波是地震波中速度最慢、振幅最大的波，对地下车站的影响最大。
接下来，我们需要对地下车站的结构特点进行分析。
地下车站一般采用开挖法施工，该施工方法会对地下结构造成一定的影响。
车站通常采用多层结构，包括上部建筑和下部的地下盖板。
车站的地基是支撑整个结构的重要组成部分，其稳定性直接关系到车站的抗震性能。
在进行抗震分析时，我们首先需要对车站的地基进行评估。
地基的稳定性与地下岩层的坚固程度、地下水情况等因素密切相关。
在兰州市地下车站的地基状况中，由于兰州位于地壳构造带上，地质条件复杂，地下岩石层断层较多，岩土层间充满了断层带和节理面。
因此，在设计过程中需要充分考虑这些地质因素的影响。
其次，我们需要进行结构的抗震评估。
车站结构的抗震性能与选取的结构材料、结构形式以及连接方式等有关。
在车站建设中，一般采用钢筋混凝土结构，该结构具有一定程度的韧性，能够吸收地震能量。
同时，在地震发生时，它能够通过变形来分散地震力。
为提高车站的抗震性能，我们可以采取一系列加固措施。
首先，可以增加结构的刚度，通过加大构件尺寸或选择更高强度的材料来增强结构的抗震能力。
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。
地下车站结构抗震设计分析
况的荷载进行组合 ，可将复杂 的动 力计算 转化为静
力问题进行计算。 反 应 位 移 法 基 于 一 维 土 层 地 震 反 应 分 析 ， 计 算 结 果 与实 测结 果 比较 吻 合 ， 可 以反 映 ＝ Ｌ 一 结 构 问 的 相 互 作 用 ，是 发 达 国家 列前 普 遍 采 用 的地 下 结 构抗 震
２ ） 另 一种 方 法 是 先 利 用 反 应 谱 法 计 算 土 层 位 移 ，然 后 通 过 土 层 位 移 微 分确 定 土 层 应 变 ， 最 终 通 过 土 层 应 变 计 算 土 层剪 力 。 反 应 谱法 顶 板 处 受 到 的
剪臆力为：
移 的 形 式 施 加 在 地 下 结 构 上 ，并 将 其 与其 他 常 时 工
一
、
概 述
验获得 。 （ ２ ） ｔ体初始剪切刚度、土的重度 、层厚
一
式 中
——结 构 ｉ单 元 上 作 用 的 惯 性 力： 结 构 的重 度 ；
地 铁 车 站 等 地 下 结 构 的地 震 反应 特 性 明 显 区 别 ｊ ： 地 上 结 构 ，地 下 结 构 是 以相 对 位移 及变 形 为 主 的
２ ） 工程场地地 震安全性评 价报告会提供场地地 震动 位 移 随深 度 的 变 化 结 果 ， 设 计 中 可 以直 接 采 用
其结果 。 ３）如 果 没 有 对 二 ［ ： 程场 地 进 行 地 震 安 全 性 评 价 时 ，可 按 《 城 市轨 道 交通 结 构 抗 震 设 计 规 范 》（ 附录 Ｅ ）确 定 位 移 随 深 度 的 变 化 。
４—— 结 构 ｉ 单元的断面积 （ 纵向单位长度 ） ：
— —
般 由地 勘 报 告 提 供 。
地下结构工程抗震分析方法综述
地下结构工程抗震分析方法综述地下结构工程抗震分析方法综述摘要：随着社会经济的快速发展，地下结构工程也得到了快速的发展，其建设规模也越来越大。
但受传统建设观念及抗震材料的不完善，造成地下结构工程的抗震力不足够。
目前，我国在对地下工程的抗震设计过程中，一般应用的是地震系数法，当前已经无法满足地下结构深度持续增加的现状。
为提升低下结构工程抗震能力，就要对抗震分析方法进行研究。
关键词：地下结构工程；抗震分析方法；综述当前，随着各大城市对于地下结构工程的需求量的增加，社会也更加关注地下工程的抗震性能。
传统观念认为，地下结构不会受到外界环境的较大影响，且其个方向有着较大的约束，因此地震不会对其造成严重影响。
但随着人们认识的不断加深，也逐渐开始对于低下结构工程抗震分析方法进行研究。
1 地下结构工程的抗震分析方法的研究与发展这一分析方法的基础是地面建筑结构所应用的抗震理论，在上世纪50年代之前，国内外地下结构所应用的抗震设计主要是日本的大森房吉的静理论，计算分析地下结构的地震作用力的。
而到60年代初期，前苏联的学者开始将抗震研究中的弹性理论在地下结构设计中进行应用，从而对均匀介质中有关单连通及多连通域里的应力状态进行计算分析，得到了地下结构中的地震作用所具有的精确解以及近似解，也就是常用的拟静力法。
在60年代后期，美国开始深入的研究地下结构的抗震问题，其认为地下结构是无法对惯性力进行抵御的，一般都是对其进行吸收与变形的，并开发了多种比较新型的设计思想，还对制定了一定的抗震设计的标准。
在上世纪70年代，日本学者通过对于地震观测资料的研究，以及对于现场进行观测和模型进行试验等方式，对数学模型进行了建立，在与波的多重反射理论进行结合以后，一系列的反应位移法、地基抗力法等多种计算方法应运而出，有效的促进了地下结构工程抗震研究的发展。
2 地下结构工程的地震反应特征一旦发生地震，则地面建筑就会产生一定的地震反应，最明显的表现就是建筑物本身就会出现一些动力反应。
地下车站结构抗震分析
２ ． ５ Ｏ ４ ． ０ ０ ５ ． ５ ０ ６ ． ２ ０ ８ ． ０ ０ １ ２ ． ６ ｏ １ ６ ． ２ ０ ２ １ ． ｏ ０
出结构在地震作用下的受力特性， 为工程实践提出建议 。 。
１ 工程概 况
承在弹性地基上 的平面框架结构 ， 结 构底与土层 之间 的连接用 弹 本文 以哈尔滨地铁 ２号线 文化宫站 为工程背景 ， 建 立有限元 簧模拟 。本站分布均匀 、 规 则且纵 向较 长 ， 标 准段 为典 型纵 向平 模 型并进行 静力计算 和抗 震分析 。 面受力结构 ， 故沿纵 向取单位 长度进行典 型断面结构 分析。抗 震 计算分别采用反应位移法与时程分析法 ， 计算时假定结构侧 墙和地 文化宫站位于 中山路工人 文化 宫 附近 ， 沿 中山路 布置 ， 呈 西 层之间通过弹簧相互作用 ， 弹簧刚度根据土层的物理性质确定 。 北一 东南走 向。文化宫站为地下 ２层标 准岛式 车站 ， 车站 内包 尺 ２ ． １ 静 力 工况标 准段 结构 内力计 算 寸为 ２ ２ ４ ． ２ ｍ（ 长 ）×１ ８ ． ３ ｍ（ 宽） ／ ２ ２ ． ． １ ｍ（ 盾构加 宽处 ） ， 站 台宽 静力工况下结构计算 采用荷载结 构模式 ， 采用有 限元结构 计 度１ １ ． ０ ｍ， 地下 １ 层 为站厅层 ， 地 下 ２层 为站 台层 。标 准段地 面 算程序 Ｓ Ａ Ｐ ２ ０ ０ ０进行计算分析 。标准断面结构的计算简 图见图 ２ 标高取 １ ３ ６ ． ３ ９ ｍ， 底板埋 深约 为 １ ７ ． ３ ６ ｍ， 顶板 覆土 厚约 ４ ｍ， 结 自重 、 覆土荷载 、 地面超 载、 人 防 荷 载
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分析发布时间：2022-09-22T07:25:21.246Z 来源：《工程建设标准化》2022年第5月10期作者：张强[导读] 随着我国国民经济的高质量发展，城市化逐渐成为目前我国的一项重要环节。
姓名：张强单位名称：天津晟源工程勘察设计有限公司 300143摘要：随着我国国民经济的高质量发展，城市化逐渐成为目前我国的一项重要环节。
城市化的发展，不仅能够确保人们的生活水平得以提高，同时也改善了人们的生活环境，使人民的生活水平进入一个更高的层次。
而在城市化的发展过程中，城市轨道交通工程的建设无疑是一项非常重要的工程项目。
（衔接不上）在轨道交通工程建设过程中，地下车站结构抗震设计是确保轨道交通工程在投入使用的过程中实现稳定运行的保障。
本文通过对轨道交通工程地下车站结构抗震设计进行分析，希望可以为轨道交通工程建设工作提供有效的保障。
关键词：轨道交通工程；地下车站结构；抗震设计；分析引言：城市轨道交通工程的大规模建设，在城市化的发展过程中具有至关重要的作用。
通过对该工程的抗震设计予以科学地把控，就能够使得城市轨道交通工程能够合理抵御地震所带来的破坏，为更好地实现城市轨道交通工程的正常运行打下坚实的技术基础。
通过对抗震设防地区的城市轨道交通工程进行设计，就能够保证城市轨道交通工程的建设工作能够更好地开展，使得城市轨道交通工程能够更好地造福人类。
一、抗震设防目标（一）抗震设防类别，强度以及等级根据我国城市轨道交通建设的相关要求，对城市轨道交通工程进行系统化的分类是尤为重要的一项工作。
其抗震设防类别主要分为以下几种，第一种特殊设防类，第二种重点设防类，第三种标准设防类。
在相对应的分类中，根据车站日流量，来进行消防类别的界定，就可以更好地确定车站结构的整体类型，为更好地开展城市轨道交通的建设工作打下坚实的基础。
除此之外，在开展城市轨道交通工程建设过程中，必须要对车站的抗震强度等影响城市轨道交通工程的因素进行严格的把控，同时在开展施工建设和竣工验收等相关环节的工作时，施工人员需要对工程的抗震能力进行测试，确保施工建设的整体质量能够符合实际的标准，并为更好地开展城市轨道交通工程的建设工作，打下坚实的基础。
地下结构地震破坏形式与抗震分析方法综述
地下结构地震破坏形式与抗震分析方法综述摘要：随着人口的在激增以及经济的发展，人们的需求也开始狂飙式的增长。
然而，城市的空间有限，地面空间已经被充分利用，人们的视线开始转为地下，地下结构的开发缓解了城市的地面压力。
然而，由于地下结构的抗震技术的发展还并不成熟，在地震后，往往会造成地下结构的损坏甚至直接丧失继续工作的能力，给人们的财产安全带来威胁，影响人们的正常生活。
因此在此文中对地下结构的震害形式以及近年来地下结构抗震分析的研究成果进行展示。
以加深对地下结构震害的了解，并引起人们对地下结构抗震减震的重视。
关键词：地下结构抗震，震害形式，抗震分析，抗震减震0 引言地震是自然界自然界一种常见的自然灾害，地球上每年约发生500多万次地震，即每天要发生上万次地震。
其中绝大多数太小或太远以至于人们感觉不到。
真正能对人类造成严重危害的地震大约有一二十次，能造成特别严重灾害的地震大约有一两次。
然而，这种地震不仅仅会给损害人们的财产安全，更有甚者会威胁到生命安全。
以往的抗震研究主要集中在地上建筑。
认为地下结构受到的外界环境较少，各方向约束较多，刚度较大，且高度较小，加之过去地下结构的建设规模相对较少，地下结构受地震作用引起的结构的严重破坏的相关资料也较少，因此地下结构的工程抗震研究及设计长期未得到足够的重视。
1923年日本关东大地震（M8.2），震区内116座铁路隧道，有82座受到破坏；1952 年美国加州克恩郡地震（M7.6），造成南太平洋铁路的四座隧道损坏严重；1976年唐山地震（M7.8），唐山市给水系统完全瘫痪，秦京输油管道发生五处破坏；1978年日本伊豆尾岛地震（M7.0）震后出现了横贯隧道的断裂，隧道衬砌出现了一系列的破坏；特别是1995年日本阪神大地震（M7.2）中，神户市及阪神地区几座城市的供水系统和污水排放系统受到严重破坏，其中神户市供系统完全破坏，并基本丧失功能。
神户市部分地铁车站和区间隧道受到不同程度的破坏，其中大开站最为严重，一半以上的中柱完全倒塌，导致顶板坍塌和上覆土层大量沉降，最大沉降量达2.5m。
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分析摘要：现阶段，由于我国城市轨道交通已经成为城市极为重要的交通基础设施，地铁设计阶段必须进行地铁结构抗震能力计算。
2014 年住建部与国家质检总局联合发布的《城市轨道交通结构抗震设计规范》提出，隧道和地下车站结构可采用反应位移法、反应加速度法或时程分析法进行抗震计算。
结合规范与地铁工程实例，采用反应位移法对地铁结构进行抗震计算，并将强制位移的不同获取方式的计算结果进行比对。
对抗震设防地区的城市轨道交通结构必须进行抗震设计。
关键词：轨道交通工程;地下车站结构;抗震设计引言随着我国社会和经济不断发展，为我国城市化发展带来巨大变化，不仅使人们的生活水平不断提高，也使人们的生活和工作环境发生巨大的变化。
在目前城市发展过程中，随着人口数量不断增长，需要更多的城市基础设施投入使用，不但要满足人们的生活需要，同时也要利用更多的空间，从而使城市交通压力获得缓解。
在当前城市交通建设过程中，增加多种轨道交通设施，不仅要求轨道交通具有稳定的运输能力，同时在使用过程中，要增加多种安全质量保护措施，使轨道交通能够具有较高的抗震能力。
本文围绕城市轨道交通工程展开讨论，针对地下车站结构抗震设计内容，进而对车站的抗震能力进行分析。
1抗震设防目标1.1抗震设防类别、烈度及等级根据要求，城市轨道交通结构应按其功能功能的重要性分为三种抗震设防类型:标准设防类别(C类)、关键设防类别(B类)和特殊设防类别(甲级)。
为大型综合枢纽站与日均客流不足500000名乘客,地震设防是设防类别(B)列为关键。
地铁站与关键结构的设防类别、设防标准应当符合规定的抗震设防要求。
在地震安全性评估,建设工程的抗震设防要求的地震工作主管部门批准的国家应当采取的决心,但不得低于地震效应,取决于该地区的抗震设防要求。
重点强化地铁站,框架结构的地震水平2级,中间的轴向压力比列是小于或等于0.75,应加强地震措施根据1度的要求高于本地区抗震设防烈度。
地下结构抗震分析综述
地下结构抗震分析综述摘要：随着我国地下空间的大力发展，地震对地下结构产生的不利影响。
查阅文献总结了大开地铁车站震害表现及原因分析，结合相关规范和文献总结地下结构抗震分析方式及地下结构抗震构造措施。
关键词：地下结构；地震灾害；抗震性能；构造措施1 引言地下结构因受周围地基土约束，地震时结构与土层保持同步运动，使得地下结构相较地上结构所受到的惯性力及振动幅度较小。
在阪神地震前，人们普遍认为地下结构有较强抗震能力，但大开车站遭受严重的破坏，使得人们对地下结构抗震性能有了新的认识，引发人们的关注。
本文以大开车站震害表现为例，总结各学者对大开车站遭受破坏的机理。
结合《地铁设计规范》和《建筑抗震设计规范》总结了地下结构的抗震构造措施。
依据各学者对地下结构抗震的研究，总结了地下结构抗震构造措施。
2 大开车站震害及破坏机理阪神大地震于1995年1月17日发生在日本兵库县的7.3级特大都市地震。
震中位于兵库县淡路岛北部的明石海峡，震源深度16千米。
包括兵库县、大阪府和京都府在内的日本京畿地区受灾严重，而这其中又以靠近震源中心的神户市受灾情况最为惨烈。
大开地铁车站采用明挖法，修建于1962～1964年间。
该车站在设计时未考虑抗震要求，仅按静力法设计。
大开站是地下2层构造车站，地下一层是站厅层，地下二层是站台层。
站台层是2面2线侧式结构，中间是35根起主要支撑作用的中柱，两侧分别是列车轨道与站台。
阪神大地震对大开站靠近高速长田一侧造成了毁灭性的打击，负2层25根中柱有不同程度的受损，部分中柱受损最为严重，几乎被压垮到只有原高度的3分之1。
该结构中柱破坏形式包括柱顶剪切破坏，单向压弯破坏，呈灯笼状压弯破坏。
由于中柱丧失承载能力，致使上部结构顶板塌落，呈M形破坏形式。
顶板出现的横向裂缝大致沿纵向相等距离分布，大多出现在中柱的边缘。
侧墙上部腋下部的混凝土发生脱落，内侧的主筋发生失稳，外侧产生了最大宽度200mm的裂缝，左右两侧侧墙上部均向内部发生了一定倾斜。
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地下车站结构抗震分析方法概述
发表时间：2016-01-14T09:39:32.420Z 来源：《基层建设》2015年14期供稿作者：杨润峰
[导读] 中铁第五勘察设计院集团有限公司山东省青岛市随着我国城市化的大规模的发展，人口聚集，人们也越来越认识到减轻城市交通压力只有通过建设地下交通设施才能解决城市交通问题。
杨润峰
中铁第五勘察设计院集团有限公司山东省青岛市 266000
摘要：随着城市建设发展，城市人口越来越多，给城市地上交通带来压力，地铁等地下车站成为缓解交通问题的重要形式。
地下车站结构的地震反应特性明显区别于地上结构，地上结构是以惯性力为主的地震反应，而地下结构的地震反应是以相对位移及变形为主。
本文对地下车站结构抗震分析方法做出说明，并对相对位移的反应位移法进行了详细的阐述，重点介绍了此方法的计算过程和所需参数，从而得到一些有益的结论。
关键词：地下车站；抗震分析；分析方法；反应位移法
引言
随着我国城市化的大规模的发展，人口聚集，人们也越来越认识到减轻城市交通压力只有通过建设地下交通设施才能解决城市交通问题。
地铁以其独有的快捷和便利优势，在大多数经济发达城市的交通中发挥着不可替代的作用。
地下车站结构的抗震分析和设计及其安全性评价日益受到密切关注。
近年来，我国的地下车站建设发展迅速，地下结构的设计规范也日趋完善，但对地下车站结构抗震方面的研究相对欠缺。
所以，研究地下结构的抗震问题具有重大意义。
一、地下车站结构抗震分析的意义
随着我国国民经济的快速发展，城市化进程不断加快，城市轨道交通的建设对于缓解城市交通压力的作用日益明显。
目前，我国城市轨道交通工程运营总里程约为1 800 km，运营车约为1200座，与地铁结缘的城市已达36个，一些二三线城市也积极准备进行城市道交通建设我国是一个地震灾害频发的国家，许多城市都位于地震带上，而地铁工程又是城市的生命线工程，一旦破坏，生命财产和经济损失巨大。
二、地下车站结构抗震的分析方法
目前对地铁地下车站结构的地震反应研究还处于初级阶段，主要的计算方法有地震系数法、弹性或弹塑性时程计算法、反应位移法等计算法。
1、地震系数法
地震系数法是一种从地面结构抗震设计方法类比而来的地下结构抗震设计法。
该方法将随时间变化的地震力用等代的静力地震荷载代替，再用静力计算方法分析地震作用下的结构内力。
当地下结构刚度大、变形小，重量比周围土层大很多时，结构的惯性力起到支配作用，可近似采用地震系数法进行计算。
但地下车站由于自重相对于周边土体较小，惯性力不起支配作用，因此采用地震系数法大多是不合适的。
2、弹性或弹塑性时程计算法
弹性时程方法及非线性时程方法是目前最为先进的计算方法，但其技术要求相对复杂，计算中对土岩本构关系和边界条件的选取对计算结果的影响非常显著。
因此，在一般地下车站的抗震计算中普遍采用该方法尚存在一定困难。
3、反应位移法
反应位移法基于一维土层地震反应分析，计算结果与实测结果比较吻合，可以反映土-结构间的相互作用，是发达国家目前普遍采用的地下结构抗震计算方法之一，强制位移（顶、底板间位移差值）施加在车站结构的两侧，通过地基弹簧将其转化为地震时结构周围的动土压力。
结构同时施加由本身质量产生的惯性力，以及结构与周围地层的切向弹簧或剪切力，共同构成反应位移法计算的荷载系统。
土层相对位移可转化为施加于侧墙的等效集中力。
结构惯性力为加速度乘以结构质量。
地震对结构的影响包含三种荷载作用：结构顶、底板的相对位移，惯性力，结构周面剪力。
建立反应位移法计算的有限元模型需要确定：①一维地震反应分析所需的各土层参数及条件，如场地土动剪切刚度、阻尼系数与剪应变的关系曲线，初始剪切刚度，土的重度、层厚，设计地震动参数等；②地基弹簧刚度；③地震反应位移（土体相对位移作用于结构的荷载）；④惯性力；⑤结构周面剪力等。
三、反应位移法分析
下面重点分析反应位移法计算过程：
1.所需参数
（1）场地土应变关系曲线（G/G0～γ、h～γ）一般由场地安评报告提供。
也可以对各站点场地土进行原状土取样，通过室内试验完成动三轴试验获得。
（2）土体初始剪切刚度、土的重度、层厚一般由地勘报告提供。
（3）设计地震动参数
①人工合成地震波：以基岩加速度反应谱和峰值为目标，用数值模拟的方法合成地震波。
②满足设防烈度要求地震仪记录地震波波形。
2.地震荷载计算
（1）土层横向位移（计算中转化为施加于侧墙节点处的等效集中力）：
①反应位移法中，作用于地下结构的地震外力就是周边土层的反应位移，该位移可以通过一维地震反应分析得到。
②工程场地地震安全性评价报告会提供场地地震动位移随深度的变化结果，设计中可以直接采用其结果。
③如果没有对工程场地进行地震安全性评价时，可按《城市轨道交通结构抗震设计规范》确定位移随深度的变化。
底板处剪应力依此公式类推。
结束语：结合实际经验，反应位移法在地下车站抗震设计的可行性是最大的，也是应用最广泛的。
本文对反应位移法进行了阐述，虽然目前国内地铁车站结构的抗震设计方法并不完善，地下车站是以相对位移及变形为主的地震反应，但是采用相对位移法是比较合适的。
参考文献：
[1]刘晶波，李彬．地铁地下结构抗震分析及设计中的几个关键问题[J]．土木工程学报，2006，39（6）：106—110．
[2]宋林，孟昭博．双层岛式地铁车站结构地震反应分析[J]．世界地震工程，2010，26（2）：187—192．。