飽和軟土地鐵結構地震響應計算方法的研究.pdf

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

2、飽和軟粘土的粘彈塑性動力本構模型.與此同時,文中改進完善了用于模擬地震荷載作用下軟粘土-地下結構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力-應變關系采用非線性彈性本構關系模擬.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方程,并引入

3、無反射的人工邊界-疊合邊界模擬遠場的影響,由此建立了軟土地鐵結構及其周圍土體地震響應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構振動臺模型試驗進行了數值擬合計算,前者得出了模型土的加速度時程,后者得出了模型土和結構的加速度時程、結構表面的動土壓力時程和結構構件的應變等的計算結果,與實測數據進行的對比分析表明,數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