地下結(jié)構(gòu)在地震作用下一旦發(fā)生破壞,其固有的難修復(fù)性和隱蔽性,會造成修復(fù)困難,費用昂貴等問題。又因為黃土場地具有其特殊性,如大孔隙弱膠結(jié),柱狀節(jié)理等性質(zhì),使得黃土地區(qū)震害十分嚴重。近年來,隨著我國中西部黃土地區(qū)地下空間開發(fā)利用的加快發(fā)展,地鐵工程項目日漸增多,而國內(nèi)的相關(guān)研究多集中于地鐵建設(shè)較早的東部發(fā)達地區(qū)地下結(jié)構(gòu)抗震性能研究。因此,本課題以蘭州某地鐵站房為原型,針對黃土場地下具有地上結(jié)構(gòu)地鐵站房地震響應(yīng)特性進行分析。主要內(nèi)容如下:（1）介紹了土-結(jié)構(gòu)相互作用基本理論,以及在數(shù)值分析中選用到的MohrCoulomb彈塑性模型和混凝土塑性損傷模型的本構(gòu)關(guān)系。（2）開展了黃土場地具有地上結(jié)構(gòu)地鐵站房振動臺試驗,選取El-Centro波、蘭州人工波和Taft波作為地震動輸入,設(shè)立不同工況,探討不同頻譜特性及不同峰值加速度對模型體系的影響,對試驗現(xiàn)象和試驗結(jié)果進行深入分析,得到模型地基土及模型結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)規(guī)律。（3）利用ABAQUS有限元分析軟件建立了黃土自由場地有限元模型,輸入加速度峰值為0.2g不同頻譜特性地震動,對不同地基深處位移及加速度放大系數(shù)進行分析,得到自由場動力響應(yīng)規(guī)律。（4）對... 

【文章來源】：蘭州理工大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
        1.1.1 地鐵震害
    1.2 地下結(jié)構(gòu)抗震國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 地下結(jié)構(gòu)數(shù)值仿真的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 地下結(jié)構(gòu)振動臺試驗國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 黃土地區(qū)地下結(jié)構(gòu)抗震國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容和工作安排
    1.4 本文技術(shù)路線圖
第2章 地下結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)理論分析
    2.1 引言
    2.2 地基土-地下結(jié)構(gòu)相互作用基本理論
    2.3 土體與結(jié)構(gòu)的動力本構(gòu)模型
        2.3.1 Mohr-Coulomb本構(gòu)
        2.3.2 混凝土塑性損傷模型
        2.3.3 阻尼理論
    2.4 本章小結(jié)
第3章 蘭州某具有地上結(jié)構(gòu)地鐵站房振動臺試驗分析
    3.1 引言
    3.2 模型試驗準備
        3.2.1 模型結(jié)構(gòu)與箱體制作
        3.2.2 箱體基頻
        3.2.3 傳感器布置
        3.2.4 試驗加載工況
    3.3 試驗結(jié)果分析
        3.3.1 層狀剪切模型箱效果驗證
        3.3.2 模型體系加速度響應(yīng)分析
        3.3.3 模型地基土加速度反應(yīng)傅里葉譜分析
        3.3.4 模型結(jié)構(gòu)應(yīng)變響應(yīng)分析
        3.3.5 振動臺試驗震害現(xiàn)象
    3.4 本章小結(jié)
第4章 自由場動力響應(yīng)分析
    4.1 引言
    4.2 動力求解方式對比算例
    4.3 自由場模型的建立
        4.3.1 蘭州某車站場地概況
        4.3.2 人工邊界比較及選擇
        4.3.3 無限元人工邊界的實現(xiàn)
        4.3.4 網(wǎng)格劃分
        4.3.5 初始地應(yīng)力
        4.3.6 材料參數(shù)及建模
    4.4 不同地震動輸入的自由場加速度響應(yīng)分析
    4.5 自由場地水平位移響應(yīng)分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 蘭州某具有地上結(jié)構(gòu)地鐵站房數(shù)值模擬研究
    5.1 引言
    5.2 有限元模型的建立
        5.2.1 幾何模型建立
        5.2.2 模型材料本構(gòu)及參數(shù)選取
        5.2.3 土-結(jié)構(gòu)相互作用模擬
        5.2.4 網(wǎng)格劃分及單元設(shè)置
        5.2.5 側(cè)邊界的設(shè)置
    5.3 模型結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)結(jié)果對比
    5.4 模型地基土加速度響應(yīng)結(jié)果對比
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同場地條件下非規(guī)則截面地鐵地下車站結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)特性研究[J]. 唐柏贊.  國際地震動態(tài). 2019(02)
[2]微傾斜場地中地鐵地下結(jié)構(gòu)周圍地基液化與變形特性振動臺模型試驗研究[J]. 莊海洋,付繼賽,陳蘇,陳國興,王雪劍.  巖土力學. 2019(04)
[3]飽和軟土場地中地下結(jié)構(gòu)非線性地震響應(yīng)分析的一個FEM-IBEM耦合方法[J]. 梁建文,朱俊.  巖土工程學報. 2018(11)
[4]大開地鐵車站地震破壞模擬與機理分析[J]. 杜修力,馬超,路德春,許成順,許紫剛.  土木工程學報. 2017(01)
[5]基于黏彈性邊界的地鐵雙隧道地震響應(yīng)分析[J]. 梁建文,于軍港,張季,巴振寧.  土木工程學報. 2014(S1)
[6]地震作用下大型地鐵車站結(jié)構(gòu)三維動力反應(yīng)分析[J]. 谷音,鐘華,卓衛(wèi)東.  巖石力學與工程學報. 2013(11)
[7]液化場淺埋地下結(jié)構(gòu)動力特性數(shù)值分析[J]. 何劍平,陳衛(wèi)忠.  地下空間與工程學報. 2013(01)
[8]黃土震陷研究及相關(guān)問題探討[J]. 王強,孫軍杰,王蘭民.  中國地震. 2012(04)
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[10]框架式地鐵車站結(jié)構(gòu)大地震近場地震反應(yīng)特性的三維精細化非線性分析[J]. 陳磊,陳國興,毛昆明.  巖土工程學報. 2012(03)

博士論文
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[3]非飽和黃土動力本構(gòu)模型及其在地鐵車站地震反應(yīng)分析中的應(yīng)用[D]. 秦立科.長安大學 2010
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碩士論文
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[2]黃土地區(qū)具有地上結(jié)構(gòu)地鐵車站抗震性能研究[D]. 聶聞銳.蘭州理工大學 2018
[3]黃土地層地鐵工程地下結(jié)構(gòu)的抗震研究[D]. 朱彬.西安理工大學 2017
[4]黃土地區(qū)某地鐵站房地下結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D]. 頡文博.蘭州理工大學 2017
[5]黃土地區(qū)地鐵車站結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計簡化方法探討[D]. 石娜.長安大學 2015
[6]基于振動臺模型試驗的地鐵車站結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)研究[D]. 諶凱.福州大學 2014
[7]多層地鐵車站振動臺試驗與數(shù)值模擬[D]. 孟憲春.中國地震局工程力學研究所 2011
[8]地鐵車站抗震分析[D]. 田雪娟.北京交通大學 2010
[9]飽和黃土隧道動力響應(yīng)及穩(wěn)定性變化機理研究[D]. 佘芳濤.西安理工大學 2008



本文編號：3171185