地震作用下大跨度地下结构振动性态研究

作     者：周林聪 

作者单位：河海大学 

学位级别：硕士

导师姓名：宫必宁

授予年度：2002年

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：地下结构 地震 数值分析 振动台试验 有限元 中柱 竖向地震 

摘      要：随着社会经济的发展，地下结构在能源、交通、通讯、城市建设和国防工程等方面获得广泛的应用，地下结构的重要性也愈加明显。因而地下结构抗震问题具有重要的理论意义和工程应用价值。 基于1995年的阪神大地震中，各种地下结构和地下设施均遭受到严重的破坏的现象。本文对框架形地下结构模型进行动态数值分析和振动台试验研究。通过工作，研究地铁车站结构地震响应基本规律，对基本土体和结构形式，考虑地震输入、土—结构相互作用，分析体系变形，结构地震动力响应，破坏形态的机制，并讨论各因素影响作用。为地铁及类似于地铁的其它大断面地下结构的设计提供科学的依据。 通过工作，可以发现： 1、体系的自振特性与单独的结构自振特性相比有了变化，整个体系的自振频率相对于单独结构有明显的减小，阻尼比增大;结构在水平向自振频率一致，但垂直方向结各部分的自振频率则不尽一致。 2、结构侧壁所受压力呈马鞍状分布，深埋时侧壁位移呈马鞍状分布，浅埋时则是由下至上依次增大。 3、结构立柱的最大正应力发生在底部，侧壁的最大应力则是在顶部;当有垂直激励时，立柱中产生较大的拉压应力，尤其在立柱的中上部。 4、竖向地震力对结构破坏有着不可忽视的影响。 5、埋深对结构的地震反应有很大的影响，相对来说，浅埋情况更不利于地下结构的抗震。