大型十字换乘车站结构地震响应及空间效应分析
Seismic Response and Spatial Effect Analysis of Large Cross Interchange Metro Station Structure
- 防灾减灾工程学报 2022年42卷第1期 页码：180-190
- 作者机构：
1.武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室，湖北 武汉 430070
2.温州大学建筑工程学院， 浙江 温州 325000
3.北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室，北京 100124
- 作者简介：
郝朋飞（1995—），男，硕士研究生。主要从事工程结构抗震分析方面的研究。E-mail：haopf995@foxmail.com
王国波（1979—），男，教授，博士。主要从事工程结构动力响应分析方面的研究。E-mail:20190337@wzu.edu.cn
- 基金信息：国家自然科学基金项目(51878529;51678465);武汉理工大学研究生优秀学位论文培育项目(2018-YS-044)
DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.201912070
中图分类号： TU435-
纸质出版：2022-02-28
- 稿件说明：
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郝朋飞,王国波,赵旭等.大型十字换乘车站结构地震响应及空间效应分析[J].防灾减灾工程学报,2022,42(01):180-190.
HAO Pengfei,WANG Guobo,ZHAO Xu,et al.Seismic Response and Spatial Effect Analysis of Large Cross Interchange Metro Station Structure[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(01):180-190.
郝朋飞,王国波,赵旭等.大型十字换乘车站结构地震响应及空间效应分析[J].防灾减灾工程学报,2022,42(01):180-190. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.201912070.
HAO Pengfei,WANG Guobo,ZHAO Xu,et al.Seismic Response and Spatial Effect Analysis of Large Cross Interchange Metro Station Structure[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(01):180-190. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.201912070.
摘要
由于换乘地铁车站结构在地下交通线网中发挥重要作用，且其相对于单体地铁车站具有结构复杂、三维不规则等特性，是典型的空间结构，不能采用平面模型进行分析，因此极有必要探讨大型十字换乘站的抗震性能。基于某大型十字换乘地铁车站，分别建立自由场、单体地铁车站、十字换乘地铁车站三维有限元模型，对比分析单体车站与换乘站结构的抗震性能差异，换乘站结构在不同地震动输入方向作用下的地震响应及其空间效应的影响范围。结果表明：（1）相对于单体车站，换乘站结构及其周围土体加速度响应、相对位移均小于单体车站，表明其整体抗震性能优于单体车站；（2）换乘站空间效应受地震动输入方向的影响较小，其中端墙的影响范围为
B
，十字换乘节点的影响范围为3
B
/2（
B
为结构宽度）。
Abstract
Since the transfer subway station structure plays an important role in the underground traffic network， and it has the characteristics of complex structure and three-dimensional irregularity with respect to the single subway station， it is a typical spatial structure and cannot be analyzed by a plane model. It is necessary to discuss the seismic performance of large cross-transfer stations. Based on a large cross-change subway station， three-dimensional finite element models of free-field， single-unit subway station and cross-change subway station are established， respectively， and the two metro stations and their surrounding soils are calculated under different ground motion types and amplitudes. Dynamic response， comparative analysis of the difference between the seismic performance of the single station and the transfer station structure and the influence range of the transfer station space effect. The results show that： （1） Compared with the single station， the acceleration response and relative displacement of the transfer station structure and its surrounding soil are smaller than that of the single station， indicating that its overall seismic performance is better than that of the single station； （2） The space effect of the transfer station is less affected by the input direction of the ground motion. The influence range of the end wall is B， and the influence range of the cross transfer node is 3B/2 （B is the structure width）. The research results of the thesis have certain reference significance for the seismic design of the transfer station structure.
关键词
Keywords
references
陈国兴 ， 陈苏 ， 杜修力 ， 等 . 城市地下结构抗震研究进展 ［J］. 防灾减灾工程学报 ， 2016 ， 36 （ 1 ）： 1 - 23 .
Chen G X ， Chen S ， Du X L ， et al . Review of seismic damage， model test， available design and analysis methods of urban underground structures： retrospect and prospect ［J］. Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering ， 2016 ， 36 （ 1 ）： 1 - 23 . （in Chinese）
Hashash Y M A ， Hook J J ， Schmidt B ， et al . Seismic design and analysis of underground structures ［J］. Tunnelling and Underground Space Technology ， 2001 ， 16 （ 4 ）： 247 - 293 .
杜修力 ， 王刚 ， 路德春 . 日本阪神地震中大开地铁车站地震破坏机理分析 ［J］. 防灾减灾工程学报 ， 2016 ， 36 （ 2 ）： 165 - 171 .
Du X L ， Wang G ， Lu D Ch . Earthquake damage mechanism analysis of Dakai metro station by Kobe Earthquake ［J］. Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering ， 2016 ， 36 （ 2 ）： 165 - 171 . （in Chinese）
Zhuang H Y ， Hu Z H ， Wang X J ， et al . Seismic responses of a large underground structure in liquefied soils by FEM numerical modelling ［J］. Bulletin of Earthquake Engineering ， 2015 ， 13 （ 12 ）： 3645 - 3668 .
Ma C ， Lu D Ch ， Du X L ， et al . Effect of buried depth on seismic response of rectangular underground structures considering the influence of ground loss ［J］. Soil Dynamics and Earthquake Engineering ， 2018 ， 106 ： 278 - 297 .
Chen S ， Tang B Z ， Zhao K ， et al . Seismic response of irregular underground structures under adverse soil conditions using shaking table tests ［J］. Tunnelling and Underground Space Technology ， 2020 ， 95 ： 103145 .
张宇 . T型交叉换乘车站地震反应和损伤分析 ［D］. 北京 ： 北京交通大学 ， 2017 .
Zhang Y . The analysis of seismic response and damage of T-shaped transfer station ［D］. Beijing ： Beijing Jiaotong University ， 2017 . （in Chinese）
袁蕾 ， 姜忻良 . 地铁换乘站不规则结构对其地震响应的影响 ［J］. 地震工程与工程振动 ， 2011 ， 31 （ 1 ）： 74 - 79 .
Yuan L ， Jiang X L . Influence of irregular structure of subway transfer station on its seismic responses ［J］. Earthquake Engineering and Engineering Vibration ， 2011 ， 31 （ 1 ）： 74 - 79 . （in Chinese）
黄锐财 . 地铁车站换乘节点地震响应分析 ［D］. 广州 ： 华南理工大学 ， 2016 .
Huang R C . Seismic response analysis of subway station transfer nodes ［D］. Guangzhou ： South China University of Technology ， 2016 . （in Chinese）
王国波 ， 余淼坤 ， 袁明智 ， 等 . 十字换乘地铁车站结构地震响应分析 ［J］. 岩土工程学报 ， 2019 ， 41 （ 7 ）： 1227 - 1234 .
Wang G B ， Yu M K ， Yuan M Z ， et al . Seismic response analysis of cross metro transfer station structure ［J］. Chinese Journal of Geotechnical Engineering ， 2019 ， 41 （ 7 ）： 1227 - 1234 . （in Chinese）
季倩倩 . 地铁车站结构振动台模型试验研究 ［D］. 上海 ： 同济大学 ， 2002 .
Ji Q Q . Shaking table testing on underground subway station structures ［D］. Shanghai ： Tongji University ， 2002 . （in Chinese）
Kuhlemeyer R L ， Lysmer J . Finite element method accuracy for wave propagation problems ［J］. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division ， 1973 ， 99 （ 5 ）： 421 - 427 .
楼梦麟 ， 潘旦光 ， 范立础 . 土层地震反应分析中侧向人工边界的影响 ［J］. 同济大学学报（自然科学版） ， 2003 ， 31 （ 7 ）： 757 - 761 .
Lou M L ， Pan D G ， Fan L C . Effect of vertical artificial boundary on seismic response of soil layer ［J］. Journal of Tongji University （Natural Science） ， 2003 ， 31 （ 7 ）： 757 - 761 . （in Chinese）
城市轨道交通结构抗震设计规范 ： GB 50909—2014 ［S］. 北京 ： 中国计划出版社 ， 2014 .
赵丁凤 ， 阮滨 ， 陈国兴 ， 等 . 基于Davidenkov骨架曲线模型的修正不规则加卸载准则与等效剪应变算法及其验证 ［J］. 岩土工程学报 ， 2017 ， 39 （ 5 ）： 888 - 895 .
Zhao D F ， Ruan B ， Chen G X ， et al . Validation of modified irregular loading-unloading rules based on Davidenkov skeleton curve and its equivalent shear strain algorithm implemented in ABAQUS ［J］. Chinese Journal of Geotechnical Engineering ， 2017 ， 39 （ 5 ）： 888 - 895 . （in Chinese）
建筑抗震设计规范 ： GB 50011—2010 ［S］. 北京 ： 中国建筑工业出版社 ， 2010 .
Bard P Y ， Chazelas J L ， Guéguen P ， et al . Site-city interaction ［M］. Springer， Dordrecht ： ［ s.n. ］， 2008 ： 91 - 114 .
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