上软下硬地层大跨无柱地铁车站地震响应分析

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2017.S2.005

隧道建设（中英文） ›› 2017, Vol. 37 ›› Issue (S2): 26-34.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2017.S2.005

上软下硬地层大跨无柱地铁车站地震响应分析

刘庭金^{1, 2}，许炜星¹，唐欣薇^{1, *}

（1. 华南理工大学土木与交通学院，广东广州 510640； 2. 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室，广东广州 510640）

收稿日期:2017-06-26 修回日期:2017-10-13 出版日期:2017-12-30 发布日期:2018-02-25
作者简介:刘庭金（1976—），男，江西赣州人，2004年毕业于同济大学，地下结构专业，博士，副教授，主要从事地铁结构安全保护工作。Email: Liu_tingjin@163.com。 *通信作者：唐欣薇， Email: cttangxw@scut.edu.cn。
基金资助:
国家自然科学基金项目（51678248）；华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室自主研究课题（2016KB16，2017KB15）

Analysis of Seismic Response of Largespan Columnfree Metro Station Structure under Uppersoft and Lowerhard Composite Strata

LIU Tingjin^{1, 2}, XU Weixing¹, TANG Xinwei^{1, *}

(1. School of Civil Engineering and Transportation, South China University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China; 2. State Key Laboratory of Subtropical Building Science, South China University of  Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China)

Received:2017-06-26 Revised:2017-10-13 Online:2017-12-30 Published:2018-02-25

摘要/Abstract

摘要：

为研究大跨度无柱地铁地下车站结构在上软下硬地层中的地震响应，以广州地铁11号线为依托工程，采用ABAQUS软件开展该类复合地层中车站结构的震害规律分析，对比研究软硬地层交界面处于车站结构不同位置时结构地震动响应特性的异同及规律。结果表明： 1）在强震作用下，软硬交界面分别位于中板上下两侧时结构的损伤程度、最大相对水平位移、残余变形量及摆动形态均有很大差异； 2）随着地震波峰值加速度的增大，交界面处于中板及以下时，其位置的变化造成车站结构地震响应的变化程度比交界面处于中板及以上时有大幅增长； 3）车站结构顶板相对底板的加速度放大系数与地震波大小及软硬地层交界面的埋深密切相关； 4）车站结构的地震响应随软硬地层间剪切模量比值的变化在一定范围内产生较大变化，当剪切模量比值小于1/40时，地震响应的变化趋势将不再显著。

关键词: 大跨度, 无柱, 地铁车站, 复合地层, 地震响应

Abstract:

The rules of seismic response of largespan columnfree metro station under uppersoft and lowerhard composite strata are studied by software ABAQUS based on Guangzhou Metro Line No. 11. Six cases are set with interface between soft and hard strata horizontally implemented in different positions of station structure. And comparisons on seismic response of structure among different cases are analyzed. The results show that: 1) As interface positioning above or below middle slab of station structure, seismic response, i.e. damage degree, maximum relative horizontal displacement, residual deformation and shaking form, are distinguished under strong seismic. 2) With increment in peak acceleration of seismic wave, variation of structure′s seismic response caused by interface′s position gains more augmentation when interface positioning above middle slab than below. 3) Amplification coefficient of acceleration between roof slab and bottom slab is closely related to size of seismic as well as thickness of soft stratum. 4) Ratio of shear modulus between different strata has an effect on seismic response of metro structure to a certain degree. When ratio is smaller than 1/40, stabilization is observed on the difference of seismic response.

Key words: largespan, columnfree, metro station, composite strata, seismic response

中图分类号:

U 45

刘庭金，许炜星，唐欣薇. 上软下硬地层大跨无柱地铁车站地震响应分析[J]. 隧道建设, 2017, 37(S2): 26-34.

LIU Tingjin, XU Weixing, TANG Xinwei. Analysis of Seismic Response of Largespan Columnfree Metro Station Structure under Uppersoft and Lowerhard Composite Strata[J]. Tunnel Construction, 2017, 37(S2): 26-34.

[1]	姚燕明, 胡新朋, 李发勇, 肖广良, 黄毅, 夏汉庸, 周俊宏. 狭窄空间内可拆解式盾构过站施工技术及应用——以宁波火车站为例[J]. 隧道建设, 2020, 40(7): 1035-1040.
[2]	龚廷民, 贾连辉, 谌文涛, 郑永光. 适用于复合地层的硬岩泥水平衡顶管关键技术[J]. 隧道建设, 2020, 40(6): 880-889.
[3]	罗都颢, 蒋思, 刘建友. 大跨隧道预应力锚索承载力提升技术研究——以京张高铁八达岭长城站为例[J]. 隧道建设, 2020, 40(6): 873-879.
[4]	罗文静, 邹成路. 南宁半成岩地层明暗挖地铁车站关键技术及数值分析[J]. 隧道建设, 2020, 40(5): 727-734.
[5]	王发民, 孙振川, 张良辉, 李凤远, 张兵, 王国安. 汕头海湾隧道超大直径泥水盾构针对性设计及不良地质施工技术[J]. 隧道建设, 2020, 40(5): 735-746.
[6]	李铁生. 管幕洞桩法地铁车站设计施工关键技术研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(4): 531-537.
[7]	胡双平, 高志宏. 土-无柱大跨地铁车站结构地震响应分析[J]. 隧道建设, 2020, 40(3): 352-363.
[8]	秦佳佳. 合肥地区复合地层盾构掘进参数控制研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(3): 435-443.
[9]	张振义，陈雾航，许有俊，李文博. 基于AM桩盖挖逆作地铁车站施工力学有限元分析[J]. 隧道建设, 2020, 40(2): 189-194.
[10]	陈楠. 基于IOWA算子的地铁车站深基坑施工安全综合评价[J]. 隧道建设, 2020, 40(2): 202-208.
[11]	孙九春, 白廷辉. 软土地铁深基坑力学状态的施工控制系统研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 44-52.
[12]	赵太东. 新建矿山法隧道近距离下穿既有车站的结构设计及监测分析[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 253-260.
[13]	杜宪武, 刘运思, 郭磊, 杨玉平, 李小雷, 王晶, 周小龙. 复杂环境下地铁车站PBA 工法施工降水[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 326-334.
[14]	徐启鹏, 倪汉杰, 王玥. 地下连续墙接缝渗漏检测及防治技术[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 372-378.
[15]	梁晓亮，石庆能，邓琳，唐勇，刘守花，阳军生. 既有运营地铁车站结构下换乘节点施工方案比选研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S1): 369-376.

上软下硬地层大跨无柱地铁车站地震响应分析

Analysis of Seismic Response of Largespan Columnfree Metro Station Structure under Uppersoft and Lowerhard Composite Strata

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