地鐵抗震設(shè)計(jì)規(guī)范楊林德條文說(shuō)明_第1頁(yè)
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PAGEPAGE10上海市地下鐵道建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)指南條 文 說(shuō) 明第1章 總 則對(duì)地下鐵道(以下簡(jiǎn)稱地鐵)建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì),我國(guó)迄今尚未制定規(guī)范。原因主要是 1976年7月28日發(fā)生的唐山地震(里氏 7.8級(jí))中,北京天津的地鐵建筑結(jié)構(gòu)及京、津、唐地區(qū)的其他地下建筑結(jié)構(gòu)均僅遭受輕微震害,且在1995年1月17日日本發(fā)生阪神地震(里氏 7.2級(jí)的直下地震)前,世界范圍內(nèi)的地鐵建筑結(jié)構(gòu)在歷次強(qiáng)震中均未發(fā)生嚴(yán)重震害,因而對(duì)地鐵建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)以往并未引起重視。阪神地震發(fā)生后,上海市政府對(duì)本市地下建筑結(jié)構(gòu)尤其是地鐵建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力的可靠性已高度重視,先后支持了多項(xiàng)課題的研究,其中項(xiàng)目“上海地鐵車站抗震設(shè)計(jì)方法研究”更直接以通過(guò)進(jìn)行振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)建立抗震設(shè)計(jì)計(jì)算方法為目的。該項(xiàng)研究對(duì)典型地鐵車站結(jié)構(gòu)進(jìn)行的以建立抗震設(shè)計(jì)計(jì)算方法為目的的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)雖然在國(guó)內(nèi)尚屬首次,但因準(zhǔn)備充分而十分成功,使根據(jù)研究成果制定地鐵建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法的條件已基本具備。然而由于地鐵建筑結(jié)構(gòu)的多樣性與環(huán)境條件的復(fù)雜性,擬對(duì)地鐵建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)先提出指南。震害調(diào)查表明,軟土地基對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的震害有放大作用。上海市區(qū)的地表被第四紀(jì)沖洪積層覆蓋,絕大多數(shù)地區(qū)軟土地基的厚度在 300米以上因而環(huán)境條件有明顯的特殊性。鑒于構(gòu)成本指南條文基礎(chǔ)的研究成果均以上海市的地質(zhì)-地理環(huán)境為背景,因而本條指明本指南適用于上海市軟土地鐵建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì),用于其他城市時(shí)有關(guān)條文的適用性均應(yīng)專門研究。道”的含義通常包括引出地面的線路和車站,其中部分為本指南并未包含的高架線路與車站。高架線路與車站的地震響應(yīng)既不同于地下建筑結(jié)構(gòu),與普通地面建筑結(jié)構(gòu)相比也有差異,對(duì)其提出抗震設(shè)計(jì)方法需要專門研究。本指南對(duì)地鐵建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防目標(biāo)的提法,與《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001條文1.0.1相同,故對(duì)本條的理解可參見該規(guī)范對(duì)條文 1.0.1的明。第 2章 術(shù)語(yǔ)和符號(hào)鑒于地鐵建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)受的地震作用與一般建筑相同,本指南采用的術(shù)語(yǔ)與《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50011-2001基本相同,僅增加了術(shù)語(yǔ)“設(shè)計(jì)基本地動(dòng)速度以方便實(shí)用??拐鹪O(shè)防標(biāo)準(zhǔn),是一種衡量對(duì)建筑抗震能力要求高低的綜合尺度,既取決于地震強(qiáng)弱的不同,又取決于使用功能重要性的不同。包括地震動(dòng)速度和位移的作用。只是抗震措施的一個(gè)組成部分。第3章 抗震設(shè)計(jì)的基本要求建筑抗震設(shè)防分類和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)3.1.1~3.1.3 本指南的條文根據(jù)《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》 GB50223 的有關(guān)規(guī)定,對(duì)上海市的地鐵建筑結(jié)構(gòu)明確了抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。地鐵樞紐站的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評(píng)價(jià)結(jié)果確定。條件許可時(shí),可采用包括基于建筑地震破壞損失和投資關(guān)系優(yōu)化的原則通過(guò)專門研究確定。丁類建筑不要求按降低一度采取抗震措施,僅要求適當(dāng)降低抗震措施。新修訂的《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 提出了設(shè)計(jì)使用年的原則規(guī)定。本指南規(guī)定的建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),已體現(xiàn)建筑重要性及設(shè)計(jì)使用年限的不同。

地震影響本指南中的“設(shè)計(jì)基本地震加速度值 是指0年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期超越概率 的地震加速度的設(shè)計(jì)取值, 7度取“設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)速度值”則與取用的設(shè)計(jì)基本地震加速度值相對(duì)應(yīng), 7度取 。同時(shí)鑒于地鐵建筑結(jié)構(gòu)在地基中埋置,表 3.2.2表明以上取值均為地表的取值,地基中某一深度處的取值應(yīng)另行確定。此外,表 3.2.2還列出了與 6度相當(dāng)?shù)牡乇碓O(shè)計(jì)基本地震加速度值取相應(yīng)的地表設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)速度值取 。本指南中的“設(shè)計(jì)特征周期 ,是指地震影響系數(shù)特征周期( g??紤]到震級(jí)、震中距和場(chǎng)地條件的影響,上海市按Ⅳ類場(chǎng)地取 為。場(chǎng)地和地基原因,例如地震引起的地表錯(cuò)動(dòng)與地裂,地基土的不均勻沉陷、滑坡和粉、砂土液化等。因此地鐵工程宜選擇有利地段,避開不利地段并不在危險(xiǎn)的地段建設(shè)。在地鐵隧道與車站、隧道與風(fēng)井、車站與出入口等的結(jié)合部上,結(jié)構(gòu)剛度分布常有不同,需要仔細(xì)分析各部分地震反應(yīng)影響的差異,并采取相應(yīng)措施 。建筑設(shè)計(jì)和建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性本條主要是對(duì)建筑師的建筑設(shè)計(jì)方案提出的要求。即應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)體現(xiàn)在體型(平面和立面的形狀)簡(jiǎn)單,抗側(cè)力體系的剛度和承載力上下變化連續(xù)、均勻,平面布置基本對(duì)稱。即在平面、豎向圖形或抗側(cè)力體系上,沒有明顯的、實(shí)質(zhì)的不連續(xù)(突變)。規(guī)則與不規(guī)則的區(qū)分,本指南在第3.4.2條中規(guī)定了一些定量界限,但可引起建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則的因素還有很多,很難一一用若干簡(jiǎn)化的定量指標(biāo)來(lái)劃分不規(guī)則程度并規(guī)定限制范圍,需要建筑設(shè)計(jì)人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)建筑方案的抗震性能,區(qū)分不規(guī)則、特別不規(guī)則和嚴(yán)重不規(guī)則等不規(guī)則程度,避免采用抗震性能差的嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。這里不規(guī)則”指的是超過(guò)表 3.4.2-1和表3.4.2-2中的一項(xiàng)及以上的不規(guī)則指標(biāo)特別不規(guī)則”指的是多項(xiàng)指標(biāo)均超過(guò)表 3.4.2-1和表3.4.2-2中的不規(guī)則指標(biāo),或某一項(xiàng)指標(biāo)超過(guò)規(guī)定指標(biāo)較多,使結(jié)構(gòu)具有較明顯的抗震薄弱部位,將會(huì)引起不良后果者;“嚴(yán)重不規(guī)則”指的是體系復(fù)雜,多項(xiàng)不規(guī)則指標(biāo)超過(guò)第條上限值或某一項(xiàng)大大超過(guò)規(guī)定值,使結(jié)構(gòu)具有嚴(yán)重的抗震薄弱環(huán)節(jié)。3.4.2~3.4.3 本指南對(duì)規(guī)則與不規(guī)則結(jié)構(gòu)作出了定量的劃分,并規(guī)定了相應(yīng)的計(jì)計(jì)算要求,但對(duì)容易避免或危害性較小的不規(guī)則問題未作規(guī)定。表、表 3.4.2-2和第3.4.3條的內(nèi)容引自《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》使用對(duì)象原為房屋建筑結(jié)構(gòu),本指南則主要是形狀、結(jié)構(gòu)特征相仿的地鐵車站結(jié)構(gòu)。其中對(duì)水平地震作用的計(jì)算和內(nèi)力調(diào)整的理解,可參見該規(guī)范 3.4.3條的說(shuō)明。3.4.4~3.4.5 結(jié)構(gòu),地鐵車站結(jié)構(gòu)自身一般不宜設(shè)置防震縫,區(qū)間隧道與車站的接頭宜為插孔連接,出入口通道與車站的連接是否設(shè)防震縫,可視情況而定。結(jié)構(gòu)體系而由于地鐵建筑結(jié)構(gòu)是埋置在地層中的線形結(jié)構(gòu),進(jìn)行分析時(shí)尤應(yīng)考慮場(chǎng)地和地基條件特征的影響?!?.5.3 分有利,因而是結(jié)構(gòu)選型與布置結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系時(shí)需首先考慮的因素。的抗震結(jié)構(gòu)體系,然而由于車站結(jié)構(gòu)常為包含樓板和立柱的框架結(jié)構(gòu),各組成構(gòu)件的地震響應(yīng)常有差異,由此導(dǎo)致抗震性能的安全度互不相同,進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意使各結(jié)構(gòu)的剛度互相匹配,以免經(jīng)受地震時(shí)因某個(gè)構(gòu)件失效導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體破壞。破壞。這種破壞包括:混凝土壓碎、構(gòu)件剪切破壞、鋼筋錨固部分拉脫(粘結(jié)破壞)等,應(yīng)力求避免。力發(fā)揮各構(gòu)件的承載力和變形能力,從而使整個(gè)結(jié)構(gòu)具有良好的抗震能力。塌,使廠房發(fā)生災(zāi)難性的震害,因此在支撐系統(tǒng)布置上應(yīng)特別注意保證屋蓋系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)分析多遇地震作用下的內(nèi)力和變形分析是《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5001-2001對(duì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)、截面承載力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算最基本的要求。按本指南第 1.0.4條,建筑物遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí),一般不受損壞或不需修理即可繼續(xù)使用。與此相應(yīng),結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下的反應(yīng)分析的方法,截面抗震驗(yàn)算(按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068的基本要求以及層間彈性位移的驗(yàn)算,都以線彈性理論為基礎(chǔ)。此本條提出,當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的內(nèi)力和變形分析時(shí),可假定結(jié)構(gòu)與構(gòu)件處于彈性工作狀態(tài)。按本指南第 1.0.4條,建筑物遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震響時(shí),應(yīng)不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。對(duì)地鐵車站結(jié)構(gòu),體型和抗側(cè)力體系復(fù)雜時(shí),結(jié)構(gòu)薄弱部位將發(fā)生應(yīng)力集中和彈塑性變形集中,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致重大破壞甚至有倒塌的危險(xiǎn),故有必要對(duì)其采用彈塑性(即非線性)分析方法檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)抗震的薄弱部位??紤]到非線性分析的難度較大,本指南建議僅對(duì)構(gòu)造特殊(如因采光目的頂蓋開孔面積較大)的地鐵車站結(jié)構(gòu),采用簡(jiǎn)化方法進(jìn)行非線性分析。即將地震荷載取為等代荷載,并允許構(gòu)件截面進(jìn)入彈塑性受力狀態(tài)。剛性、半剛性、柔性橫隔板分別指在平面內(nèi)不考慮變形、考慮變形、不考慮剛度的樓、屋蓋。算方法應(yīng)于地面結(jié)構(gòu)相同。本條規(guī)定主要依據(jù)《建筑工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定》 ,要求使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行抗震分析時(shí),應(yīng)對(duì)軟件的功能有切實(shí)的了解,計(jì)算模型的選取必須符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作情況,計(jì)算軟件的技術(shù)條件應(yīng)符合規(guī)范及有關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)所有計(jì)算結(jié)果進(jìn)行判別,確認(rèn)其合理有效后方可在設(shè)計(jì)中應(yīng)用。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件非結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和附屬機(jī)電設(shè)備的支架等。建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震中的破壞允許大于結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其抗震設(shè)防目標(biāo)可低于本指南第 1.0.4的規(guī)定。但非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震破壞同樣會(huì)影響安全和使用功能,對(duì)其需引起重視,通過(guò)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)處理好非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和主體結(jié)構(gòu)的關(guān)系,以防止附加災(zāi)害和減少損失。

結(jié)構(gòu)材料與施工本節(jié)條文引自《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 條文說(shuō)明可參該規(guī)范 3.9.1~3.9.5條的說(shuō)明。建筑的地震反應(yīng)觀測(cè)系統(tǒng)3.9.1設(shè)計(jì)方法,因而本指南對(duì)地鐵建筑結(jié)構(gòu)設(shè)置地震反應(yīng)觀測(cè)系統(tǒng)的要求。第4章 場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)場(chǎng) 地是工程場(chǎng)地是否存在古河道或活動(dòng)斷裂,以及鄰近古河道或活動(dòng)斷裂在地震作用下對(duì)于地鐵建筑結(jié)構(gòu)的影響。本條內(nèi)容是上海市業(yè)界對(duì)全市場(chǎng)地類型劃分的基本共識(shí)。斷裂對(duì)工程影響的評(píng)價(jià)問題,不同學(xué)科的專家長(zhǎng)期來(lái)持有不同的看法。經(jīng)過(guò)近年來(lái)的不斷研究與交流,認(rèn)為在地震烈度 8度或 8度以上的地區(qū),需要慮斷裂對(duì)于工程的影響,這主要是因地震時(shí)原有斷裂的重新錯(cuò)動(dòng)直通地表,對(duì)建于位錯(cuò)帶上的建筑結(jié)構(gòu)的破壞不易用工程措施加以避免。也就是說(shuō),上海市在罕遇地震作用下,存在斷裂破壞地鐵建筑結(jié)構(gòu)的可能性,因此在規(guī)劃中劃為危險(xiǎn)的地段應(yīng)予避開。活動(dòng)斷裂的時(shí)間下限定為 1萬(wàn)年(全新世)以來(lái)活動(dòng)過(guò)的斷裂。關(guān)于隱伏斷裂的震害評(píng)價(jià)問題,還需要地震資料的不斷積累和進(jìn)行專題研究,才能對(duì)震害機(jī)理提出比較科學(xué)、合理的見解,并提出合適的防范措施。天然地基和基礎(chǔ)4.2.1外資料和相關(guān)規(guī)范的規(guī)定,考慮了地基土在有限次循環(huán)動(dòng)力作用下強(qiáng)度一般較靜強(qiáng)度提高,以及在地震作用下結(jié)構(gòu)可靠度容許有一定程度降低這兩個(gè)因素的綜合影響。4.2.3地基基礎(chǔ)的抗震驗(yàn)算,一般采用“擬靜力法” ,即假定地震作用如同靜力在這種條件下驗(yàn)算地基和基礎(chǔ)的承載力和穩(wěn)定性。所列公式主要參考相關(guān)規(guī)范的規(guī)定提出,壓力的計(jì)算應(yīng)采用地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合,即各作用分項(xiàng)系數(shù)均取1.0的組合。液化土和軟土地基本條規(guī)定是在《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50011-2001中,有關(guān)液化判和處理的強(qiáng)制性條文。1995年1月17日發(fā)生的日本阪神地震,顯示了地下 20米深處也發(fā)生了土液化現(xiàn)象,由此使深層液化判別問題已引起地鐵工程界的重視。本條規(guī)定主要參考了《巖土工程勘查規(guī)范》 DGJ08-37-2002的相關(guān)規(guī)定。由于 15米以下深層液化的資料較少,根據(jù)實(shí)際液化與非液化資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析尚不具備條件,因而對(duì) 15米以下深層液化的判別,仍宜基于原有判別法和工程技術(shù)人員的熟悉程度。本條條文主要參考《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50011-2001撰寫,有注釋可參見該規(guī)范 4.3.4條的條文說(shuō)明?!?.3.7 這二條條文引自《巖土工程勘查規(guī)范》 有關(guān)注釋可參見該規(guī)范 7.2.7條的條文說(shuō)明?!?.3.9 提供依據(jù)。其中:1液化指數(shù)表達(dá)式的特點(diǎn)是:液化指綱m 。1

IlE為無(wú)量綱參數(shù),權(quán)函數(shù) W具有量料的統(tǒng)計(jì),輕微液化是指雖有液化,但對(duì)建筑的危害輕微;中等液化可能造成不均勻沉陷和開裂, 有時(shí)不均勻沉陷會(huì)達(dá)到 則具有較大的危害性,重液化的不均勻沉陷可能大于 在盾構(gòu)隧道連接部位或隧道與車站、隧道與風(fēng)井的連接部位發(fā)生時(shí)可導(dǎo)致開裂,造成嚴(yán)重破壞。抗液化措施是對(duì)液化地基的綜合治理?,F(xiàn)的液化區(qū)域?qū)⑹够A(chǔ)直下方的未液化部分失去側(cè)邊土壓力支持。在外側(cè)易液化區(qū)的影響得到控制的情況下,輕微液化的土層仍可作為基礎(chǔ)的持力層。液化的危害主要來(lái)自不均勻震陷。震陷量主要取決于土層的液化程度和上部結(jié)構(gòu)的荷載。由于液化指數(shù)無(wú)法反映上部結(jié)構(gòu)荷載的影響,因此有直接采用震陷量來(lái)評(píng)價(jià)液化的危害程度的發(fā)展趨勢(shì)。然而由于目前對(duì)震陷量的評(píng)價(jià)方法還不夠成熟,本條只給出了必要時(shí)可根據(jù)液化震陷量的評(píng)價(jià)結(jié)果適當(dāng)調(diào)整抗液化措施的原則?!?.3.12軟土地鐵車站結(jié)構(gòu)施工中采用地下連續(xù)墻作為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí),下臥地基土被地下連續(xù)墻包圍,地震時(shí)不可能液化。動(dòng)力分析的計(jì)算結(jié)果表明,地鐵車站結(jié)構(gòu)和區(qū)間隧道與液化土層橫觀相交時(shí),可通過(guò)適當(dāng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)避免震害。4.3.14這二條中規(guī)定了消除液化震陷和減輕液化影響的具體措施,這些措施都是在震害調(diào)查和分析判斷的基礎(chǔ)上提出的。4.3.15其提出了應(yīng)采取土體抗滑和結(jié)構(gòu)抗裂措施的要求。根據(jù)對(duì)河北唐山地震震害調(diào)查資料的分析,軟土震陷是造成震害的一個(gè)重要原因,有必要采取相應(yīng)的抗震措施。地基承載力 fk 70kPa的軟土應(yīng)該考慮震陷的可能性,并宜采用室內(nèi)動(dòng)三軸試驗(yàn)和 H.B.Seed簡(jiǎn)化方法加以判定。第 5章 地震作用和地鐵結(jié)構(gòu)的抗震驗(yàn)算一般規(guī)定抗震設(shè)計(jì)時(shí),地鐵建筑結(jié)構(gòu)所承受的“地震力”實(shí)際上是由地震地面運(yùn)動(dòng)引起的動(dòng)態(tài)作用,包括地震加速度、地震動(dòng)速度和位移的作用等。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)術(shù)語(yǔ)和符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)》 GB/T50083 的規(guī)定應(yīng)屬間接作用,故不稱為“荷載而應(yīng)稱為“地震作用”。按照《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 對(duì)地鐵建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)有以下規(guī)定:應(yīng)考慮對(duì)構(gòu)件最不利方向的水平地震作用,一般即為與該構(gòu)件平行的方向。有翼緣、翼墻等,則尚應(yīng)包括翼緣、翼墻的抗側(cè)力作用。剛度布置不對(duì)稱、不均勻的結(jié)構(gòu),需考慮雙向地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。結(jié)構(gòu),振型分解反應(yīng)譜法和反應(yīng)位移法是基本方法,時(shí)程分析法作為補(bǔ)充計(jì)算方法,對(duì)特別重要地鐵建筑結(jié)構(gòu)才有必要采用。與受慣性力影響大的上部結(jié)構(gòu)不同,地下結(jié)構(gòu)物因有追隨周邊土體介質(zhì)一起運(yùn)動(dòng)的特性,所以如果能夠預(yù)測(cè)周邊土體的動(dòng)力響應(yīng),即使采用反應(yīng)位移法等靜力解析法,也可算出地下結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。進(jìn)行時(shí)程分析時(shí),鑒于各條地震波輸入的時(shí)程分析結(jié)果不同,本條規(guī)定根據(jù)小樣本容量下的計(jì)算結(jié)果估計(jì)地震效應(yīng)值。統(tǒng)計(jì)分析表明,若選用不少于二條實(shí)際記錄和一條人工模擬的加速度時(shí)程曲線作為輸入,計(jì)算的平均地震效應(yīng)值不小于大樣本容量平均值的保證率在 85%以上,而且一般不會(huì)偏大很多,其平均地震影響系數(shù)曲線與振型分解反應(yīng)譜法所用的地震影響系數(shù)曲線相比較,二者可在統(tǒng)計(jì)意義上相符,即在各個(gè)周期點(diǎn)上相差不大于 每條地震波輸入計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)底部剪力不小于振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的 65%,條地震波輸入計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值不小于振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的 。正確選擇輸入的地震加速度時(shí)程曲線,應(yīng)滿足地震動(dòng)三要素的要求,即頻譜特性、有效峰值和持續(xù)時(shí)間均符合規(guī)定。頻譜特性可用地震影響系數(shù)曲線表征,其中 =0.90秒。2 地震加速度有效峰值為地震影響系數(shù)最大值除以放大系數(shù)(約 得到對(duì)多遇地震為 35cm/s罕遇地震則為 200cm/s或者說(shuō)地震加速度有效峰值約為地震影響系數(shù)最大值的 0.452 輸入的地震動(dòng)加速度時(shí)程曲線的持續(xù)時(shí)間,不論是實(shí)際的強(qiáng)震記錄還是工模擬波形,一般為結(jié)構(gòu)基本周期的 10倍。按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的原則規(guī)定,將地震生時(shí)恒荷載與其他重力荷載可能的組合結(jié)果總稱為“抗震設(shè)計(jì)的重力荷載代表值 G,即永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值與有關(guān)可變荷載組合值之和。組合值系數(shù)摘自《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 。我國(guó)歷次大地震的震害調(diào)查資料表明,發(fā)生高于基本烈度的地震是可能的,設(shè)計(jì)時(shí)考慮“大震不倒”是必要的。對(duì)于深埋地下的特殊的城市生命線工程——地鐵工程,除了進(jìn)行彈性階段的截面強(qiáng)度抗震驗(yàn)算外,有必要進(jìn)行罕遇地震下的變形驗(yàn)算。研究表明,地震作用下結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的變形與其最大承載能力有密切關(guān)系,但大震作用下,結(jié)構(gòu)和構(gòu)件并不存在最大承載能力極限狀態(tài)的地震動(dòng)速度輸入地鐵隧道和埋于地下的地鐵車站的地震響應(yīng), 盡管與地面建筑相仿也主表現(xiàn)為發(fā)生受迫振動(dòng),但因它們將與四周包圍的土體介質(zhì)一起運(yùn)動(dòng),因而其震害機(jī)理與地面建筑不同,即主要不是由于慣性力的作用引起結(jié)構(gòu)破壞,而是由于和周圍介質(zhì)的振動(dòng)速度與振動(dòng)位移之間存在差異導(dǎo)致破壞。因此,對(duì)地鐵建筑結(jié)構(gòu)宜同時(shí)采用地震動(dòng)速度輸入。彈性反應(yīng)譜理論仍是現(xiàn)階段抗震設(shè)計(jì)的最基本理論,本指南所采用的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜以地震影響系數(shù)曲線的形式給出。表5.2.2中,多遇地震和罕遇地震的烈度分別對(duì)應(yīng)于 50年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)越概率為 和的地震烈度,即通常所說(shuō)的小震烈度和大震烈度。因缺少?gòu)?qiáng)震記錄,周期范圍超出 6秒時(shí)的地震影響系數(shù),尚需專門研究。罕遇地震作用時(shí),地震影響系數(shù)的特征周期(即設(shè)計(jì)特征周期) 有可能超過(guò)0.9秒。在進(jìn)行具體地鐵工程場(chǎng)地的地震安全性評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)進(jìn)行專門研究。本條規(guī)定摘自水平地震作用計(jì)算作用方向與軟土地鐵建筑結(jié)構(gòu)的軸線方向斜交的水平地震作用可分解為能起控制作用。本條根據(jù)《上海地鐵車站抗震設(shè)計(jì)方法研究(項(xiàng)目研究總報(bào)告) 》列出的研究成果撰寫。圖 5.3.2為本市典型軟土地鐵車站結(jié)構(gòu)受到橫斷面方向的水平地震作用時(shí), 沿縱軸方向變化規(guī)律的示意圖,由圖可見在離二端 0.75倍結(jié)構(gòu)橫向跨度時(shí), 值已基本不變化,因而本條提出可按離兩端 1倍構(gòu)跨度以遠(yuǎn)確定可按平面應(yīng)變問題進(jìn)行分析的區(qū)段。根據(jù)《上海地鐵車站抗震設(shè)計(jì)方法研究(項(xiàng)目研究總報(bào)告) 》列出的振臺(tái)試驗(yàn)的研究成果,對(duì)埋置于地下的地鐵建筑結(jié)構(gòu)按平面應(yīng)變問題分析時(shí),可采用地層-結(jié)構(gòu)時(shí)程分析法以及與其相應(yīng)的等代地震荷載法計(jì)算水平地震作用的動(dòng)力響應(yīng),但需注意應(yīng)按 5.3.4和5.3.5條提出的方法確定計(jì)算單元、計(jì)算區(qū)域、邊界條件和土的動(dòng)力特性參數(shù)。表5.3.5列出的土動(dòng)力特性參數(shù)的估算式,系根據(jù)臨平北路站和德平路站鉆孔取樣的試驗(yàn)結(jié)果得出的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,可供缺乏試驗(yàn)資料時(shí)參考。對(duì)上海市區(qū)的軟土地基,地鐵建筑結(jié)構(gòu)工程活動(dòng)的影響深度約為 米,因而鉆孔深度通常為約70米。本條將地震動(dòng)輸入選為地表以下70米深度處的地震加速度時(shí)程或速度時(shí)程,原因主要是便于利用現(xiàn)有鉆孔的土工試驗(yàn)資料,借助表 5.3.5給出的關(guān)系式估算土的動(dòng)力特性參數(shù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵建筑構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)計(jì)算。等代地震荷載的分布規(guī)律受軟土地基的組成及地鐵建筑結(jié)構(gòu)的形式和尺(含地層分布)的計(jì)算。端面形式變化較大時(shí),應(yīng)另專門研究。~5.3.11設(shè)計(jì)計(jì)算的情況,但并未提出具體算法。這類課題有待繼續(xù)研究。截面抗震驗(yàn)算本節(jié)摘自《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50011-2001的 5.4.2條,可參見改規(guī)范的條文說(shuō)明。

水平地震作用計(jì)算本節(jié)摘自《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50011-2001的 5.5.2條,可參見改規(guī)范的條文說(shuō)明。第6章 地鐵車站一般規(guī)定本條內(nèi)容源自本指南 1.0.2條,故可參見該條的條文說(shuō)明。地鐵車站和出入口通道結(jié)構(gòu)是橫向尺度較小、縱向長(zhǎng)度較長(zhǎng)的工程結(jié)構(gòu),均勻、穩(wěn)定的地基上建造,有利于結(jié)構(gòu)在經(jīng)受地震作用時(shí)保持穩(wěn)定。本條為抗震設(shè)防烈度為 7度時(shí),對(duì)一般建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)計(jì)算的要求。地鐵車站和出入口通道結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算按平面應(yīng)變問題進(jìn)行抗震計(jì)算的方法一般適用于離接頭距離達(dá) 1倍結(jié)構(gòu)度以上的地鐵車站及其出入口通道結(jié)構(gòu)。而在車站與區(qū)間隧道及出入口通道等的接頭部位,結(jié)構(gòu)受力變形情況較復(fù)雜,進(jìn)行抗震計(jì)算時(shí)原則上應(yīng)按三維問題進(jìn)行分析。本條對(duì)計(jì)算區(qū)域側(cè)向?qū)挾忍岢龅娜≈?,建議的依據(jù),是典型軟土地鐵車站結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)研究的成果。底部邊界的確定與鉆孔深度有關(guān),本條按第5.3.6條的規(guī)定建議將其取為 70米。6.2.3~6.2.4 這二條對(duì)可按二維平面應(yīng)變問題進(jìn)行抗震計(jì)算的軟土地鐵車站結(jié)構(gòu),給出了二類等代地震荷載的分布規(guī)律和結(jié)構(gòu)內(nèi)力的修正系數(shù)。其中第 6.2.3條可稱為等代水平地震加速度法,對(duì)應(yīng)于仍按二維平面應(yīng)變問題對(duì)其計(jì)算水平地震響應(yīng)時(shí)的情況;第 6.2.4條為慣性力法,對(duì)應(yīng)于改按彈性地基中的平面框的擬靜力問題計(jì)算時(shí)的情況。給出二類方法的基礎(chǔ)均為典型地鐵車站結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)研究的成果,建立方法的基本原理可參見附錄 B。6.2.5式(和式(6.2.5-2)分別給出了柔性接頭相對(duì)線位移和角位移的上限值。公式來(lái)源可參見。。。。。。??拐痱?yàn)算和構(gòu)造措施6.3.1本條敘述地鐵車站結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)驗(yàn)算的主要內(nèi)容與方法,其中與抗震承力驗(yàn)算相關(guān)的條文已在本條條文中列出,裂縫開展寬度的驗(yàn)算方法可參見《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50010的有關(guān)條文。本條給出了不利環(huán)境條件下減輕地鐵建筑結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)的構(gòu)造措施,可供地鐵建筑結(jié)構(gòu)不可避免地必須通過(guò)滑坡、地裂和地質(zhì)條件劇烈變化的地區(qū)時(shí)采用。這些措施的可靠性,應(yīng)通過(guò)進(jìn)行專門的計(jì)算予以檢驗(yàn)。本條內(nèi)容引自 可參見 的條文說(shuō)明?!?.3.7 這三條的內(nèi)容引自《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001第6.3.7條~第 6.3.10條,可參見該規(guī)范的條文說(shuō)明。鑒于上海市地鐵建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防烈度為 7度,場(chǎng)地土類別為 IV類,程類別為交通運(yùn)輸類,相當(dāng)于地面乙類建筑,抗震等級(jí)為三級(jí),故在引用上述規(guī)范條文時(shí),需要選擇的數(shù)據(jù)均

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