地铁车站与上盖高层建筑一体化抗震性能研究
Seismic Performance of Integrated Subway Station and Upper Cover with High‑Rise Building
- 防灾减灾工程学报 2022年42卷第3期 页码：490-498
- 作者机构：
中铁第一勘察设计院集团有限公司， 陕西 西安710000
- 作者简介：
刘翠清（1971—），女，高级工程师。主要从事结构抗震设计研究。E-mail:390923003@qq.com
- 基金信息：国家自然科学基金面上项目(51879090)
DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20210112001
中图分类号： TU443收稿：2021-01-12，
修回：2021-04-01，
纸质出版：2022-06-28
- 稿件说明：
移动端阅览
刘翠清.地铁车站与上盖高层建筑一体化抗震性能研究[J].防灾减灾工程学报,2022,42(03):490-498.
LIU Cuiqing.Seismic Performance of Integrated Subway Station and Upper Cover with High‑Rise Building[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(03):490-498.
刘翠清.地铁车站与上盖高层建筑一体化抗震性能研究[J].防灾减灾工程学报,2022,42(03):490-498. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20210112001.
LIU Cuiqing.Seismic Performance of Integrated Subway Station and Upper Cover with High‑Rise Building[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(03):490-498. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20210112001.
摘要
随着城市地铁发展，既有运营地铁车站上盖开发工程逐渐增多，新建上盖工程与既有运营地铁车站的相互作用、协同受力及抗震性能等问题受到越来越多的关注。依托我国南方某市地铁运营车站工程，提出了地铁车站与上盖高层建筑一体化抗震思路，分别采用SATWE和MIDAS有限元分析程序建立一体化结构与地基地基土相互作用模型，开展了多遇地震作用下的弹性分析和罕遇地震作用下弹塑性分析。结果表明地震波地震影响系数在结构主周期点上与设计反应谱在统计意义上相符。采用时程分析法针对多遇地震工况进行计算，结果满足规范的结构抗震验算要求，每组地震波计算的地震剪力不小于反应谱法的65%，时程计算的楼层平均地震剪力均小于反应谱法，楼层层间位移角的变化规律和反应谱法基本一致。通过开展罕遇地震动力弹塑性时程分析，发现最大基底剪力与多遇地震基底剪力比为3.29~5.09，结构框架梁柱塑性铰开展趋势合理，最终状态下框架柱基本不屈服，约31.6%的混凝土框梁以及约19%的钢梁达到屈服强度。相关方案达到预期的抗震性能目标。
Abstract
With the development of urban subways， the development of the upper cover structures of existing subway stations in operation has gradually increased. The interaction， cooperative force and seismic performance between the new upper cover project and the operating subway station have attracted more and more attention. Based on the subway operation station project in a certain city in southern China， the integrated seismic thinking of subway stations and upper cover high-rise buildings is proposed. The interaction model between the integrated structure and the foundation soil is established by using SATWE and finite element analysis programs MIDAS respectively and the elastic analysis under frequent earthquake and the elastic-plastic analysis under rare earthquake are carried out. The results show that the seismic influence coefficient of seismic wave was statistically consistent with the design response spectrum at the main period point of the structure. The time history analysis method was used to calculate the frequently encountered earthquake conditions， and the results met the requirements of structural seismic checking calculation. The seismic shear force calculated by each group of seismic waves was not less than 65% of the response spectrum method， and the average floor seismic shear force calculated by time history was less than the response spectrum method. The variation law of displacement angle between floor was basically consistent with the response spectrum method. By analyzing the elastic-plastic time history of rare seismic dynamic， it was found that the ratio of maximum base shear to multiple seismic base shears was 3.29~5.09， the development trend of the plastic hinge of structural frame beam column was reasonable. The frame column did not yield in the final state and about 31.6% of the concrete frame beams and about 19% of the steel beams reached the yield strength. The relevant schemes achieve the expected seismic performance targets.
关键词
Keywords
references
谢伟平 ， 赵娜 ， 何卫 ， 等 . 地铁上盖物业振动舒适度分析 ［J］. 土木工程学报 ， 2013 ， 46 （ 6 ）： 90 - 96 .
Xie W P ， Zhao N ， He W ， et al . Analysis on vibration serviceability of over-track buildings ［J］. China Civil Engineering Journal ， 2013 ， 46 （ 6 ）： 90 - 96 . （in Chinese）
辛兰 . 深圳市地铁上盖物业一体化开发模式研究 ［D］. 哈尔滨 ： 哈尔滨工业大学 ， 2012 .
Xin L . Study on the integrated development model of property above the metro in Shenzhen ［D］. Harbin ： Harbin Institute of Technology ， 2012 . （in Chinese）
程全杰 . 某地铁上盖超限结构基于抗震性能化设计 ［D］. 邯郸 ： 河北工程大学 ， 2017 .
Cheng Q J . A subway superstructure based on seismic performance-based design ［D］. Handan ： Hebei University of Engineering ， 2017 . （in Chinese）
王田友 ， 丁洁民 ， 楼梦麟 ， 等 . 地铁运行所致建筑物振动的传播规律分析 ［J］. 土木工程学报 ， 2009 ， 42 （ 5 ）： 33 - 39 .
Wang T Y ， Ding J M ， Lou M L ， et al . Subway-induced building vibration and its propagation ［J］. China Civil Engineering Journal ， 2009 ， 42 （ 5 ）： 33 - 39 . （in Chinese）
梁兴文 ， 黄雅捷 ， 杨其伟 . 钢筋混凝土框架结构基于位移的抗震设计方法研究 ［J］. 土木工程学报 ， 2005 ， 38 （ 9 ）： 53 - 60 .
Liang X W ， Huang Y J ， Yang Q W . Displacement-based seismic design method of RC frames ［J］. China Civil Engineering Journal ， 2005 ， 38 （ 9 ）： 53 - 60 . （in Chinese）
AjrabJack J ， PekcanGokhan ， ManderJohn B . Rocking wall–frame structures with supplemental tendon systems ［J］. Journal of Structural Engineering ， 2004 ， 130 （ 6 ）.
建筑抗震设计规范 ： GB 50011—2010 ［S］. 北京 ： 中国建筑工业出版社 ， 2010 .
中国地震动参数区划图 ： GB 18306—2015 ［S］. 北京 ： 中国建筑工业出版社 ， 2015 .
高层民用建筑钢结构技术规程 ： JG J99—2015 ［S］. 北京 ： 中国建筑工业出版社 ， 2015 .
Zhang J ， Zhang B ， Liu Y H ， et al . Experimental Study and numerical analysis of sihui metro depot and the superstructure ［J］. Applied Mechanics and Materials ， 2012 ， 226-228 ： 176 - 180 .
Zhang J ， Zhang B ， Li X H . Numerical simulation and parameter analysis of building vibration caused by ground line of rail transit ［J］. Applied Mechanics and Materials ， 2013 ， 353-356 ： 3658 - 3663 .
王亚勇 . 结构抗震设计时程分析法中地震波的选择 ［J］. 工程抗震与加固改造 ， 1988 （ 4 ）： 15 - 22 .
Wang Y Y . Selection of seismic wave in time history analysis method of structural seismic design ［J］. Earthquake Resistant Engineering and Retrofitting ， 1988 （ 4 ）： 15 - 22 . （in Chinese）
杨溥 ， 李英民 ， 赖明 . 结构时程分析法输入地震波的选择控制指标 ［J］. 土木工程学报 ， 2000 ， 33 （ 6 ）： 33 - 37 .
Yang P ， Li Y M ， Lai M . A new method for selecting inputting waves for time-history analysis ［J］. China Civil Engineering Journal ， 2000 ， 33 （ 6 ）： 33 - 37 . （in Chinese）
Mitsumasa M ， Tatsuya A ， Tadashi I ， et al . Shaking table tests on seismic response of steel braced frames with column uplift ［J］. Earthquake Engineering & ； Structural Dynamics， 2006 ， 35 （ 14 ）： 1767 - 1785 .
混凝土结构设计规范 ： GB 50010—2010 ［S］. 北京 ： 中国建筑工业出版社 ， 2010 .
朱春明 ， 程小燕 ， 陈岩 ， 等 . 地铁上盖带转换层框架结构动力弹塑性时程分析 ［J］. 建筑结构 ， 2014 ， 44 （ 5 ）： 66 - 70 .
Zhu C M ， Cheng X Y ， Chen Y ， et al . Dynamic elastic-plastic time-history analysis on frame structure with transfer storey above the subway ［J］. Building Structure ， 2014 ， 44 （ 5 ）： 66 - 70 . （in Chinese）
魏琏 ， 朱锦心 ， 蒋自立 . 多层建筑扭转弹塑性地震反应分析 ［J］. 土木工程学报 ， 1980 （ 1 ）： 52 - 65 .
Wei L ， Zhu J X ， Jiang Z L . Elasto-plastic earthquake response analysis for multi-storeyed buildings taking account of torsion ［J］. China Civil Engineering Journal ， 1980 （ 1 ）： 52 - 65 . （in Chinese）
汪梦甫 ， 周锡元 . 高层建筑结构抗震弹塑性分析方法及抗震性能评估的研究 ［J］. 土木工程学报 ， 2003 ， 36 （ 11 ）： 44 - 49 .
Wang M P ， Zhou X Y . Modified pushover analysis and seismic performance evaluation for tall building ［J］. China Civil Engineering Journal ， 2003 ， 36 （ 11 ）： 44 - 49 . （in Chinese）
0
浏览量
0
下载量
0
CSCD
- 网络PDF下载
- WORD下载
- Meta-XML下载
- BibTeX下载
- Endnote下载
- RefMan 下载
- NoteExpress下载
- NoteFirst下载
关联资源
相关文章
相关作者
相关机构
- 技术支持由北京北大方正电子有限公司提供 苏ICP备05012539号-11
苏公网安备32010202012147号 - 本系统建议在Chrome、 IE9+ 以上版本浏览器阅读本站内容，360浏览器请切换至极速模式
- Cookies帮助我们提供服务并提供个性化体验。使用本网站，即表示您同意我们使用Cookies
