飽和軟土地鐵結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)計算方法的研究.pdf

1、該文對上海軟土地基中的地鐵結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)建立了計算方法,據(jù)以對典型地鐵車站和區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)進(jìn)行了計算,并利用計算結(jié)果對其檢驗了抗震穩(wěn)定性.文中還對軟土地基中地鐵結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)提出了簡化計算方法.論文根據(jù)飽和軟粘土動力特性的室內(nèi)試驗的結(jié)果建立了基于有效應(yīng)力的粘彈塑性模型.鑒于試驗研究表明土體在應(yīng)變趨向于零時阻尼并不為零,文中將有效應(yīng)力分解為粘性應(yīng)力和非粘性應(yīng)力兩部分后,分別確定了粘性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系和非粘性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,由此建立了

2、飽和軟粘土的粘彈塑性動力本構(gòu)模型.與此同時,文中改進(jìn)完善了用于模擬地震荷載作用下軟粘土-地下結(jié)構(gòu)動力相互作用特征的有厚度剪切單元,該單元為由以彈簧與抗拉元件組成的法向單元和彈簧與滑片組成的切向單元組成的,具有-定厚度的接觸面單元,并對法向和切向彈簧的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系采用非線性彈性本構(gòu)關(guān)系模擬.文中接著將飽和軟粘土作為固-液兩相體,采用上述飽和軟粘土粘彈塑性模型和有厚度的剪切單元,利用拉格朗日有限差分法求解動力平衡方程和動力固結(jié)方程,并引入

3、無反射的人工邊界-疊合邊界模擬遠(yuǎn)場的影響,由此建立了軟土地鐵結(jié)構(gòu)及其周圍土體地震響應(yīng)時程分析的計算方法.論文接著采用該文建立的計算方法對自由場振動臺模型試驗和典型地鐵車站結(jié)構(gòu)振動臺模型試驗進(jìn)行了數(shù)值擬合計算,前者得出了模型土的加速度時程,后者得出了模型土和結(jié)構(gòu)的加速度時程、結(jié)構(gòu)表面的動土壓力時程和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的應(yīng)變等的計算結(jié)果,與實測數(shù)據(jù)進(jìn)行的對比分析表明,數(shù)值計算模型可較好模擬模型土的動力特性及地鐵車站與土體的動力相互作用.表明該文建立的