地下建筑的抗震设计.ppt

* * * * * * * * * * 斜缝 1.1.4 汶川地震中地下铁道的震害 区间隧道管片错台，裂损等。 错台 错台 错台 地下结构震害的可能性 历史上地震对地下结构的破坏是客观存在 的，潜在的地震灾害对城市区域的生命财产安全以及 地下结构的安全使用可能构成严重影响。 大型地下结构建设较晚，迄今尚未遭遇强震，使人误以为地下结构抗震能力都很好。 1.2 地下结构震害的启示 地下结构震害危害的严重性 需要原地修复，技术难度高，工期长，费用贵，影响大 2. 地下建筑抗震设计的基本要求 1) 适用范围 14.1.1 本章主要适用于地下车库、过街通道、地下变电站和地下空间综合体等单建式地下建筑。不包括地下铁道、城市公路隧道等。 地下铁道、城市公路隧道等属于交通运输类工程。 附建式地下建筑(如地下室)的性能要求通常与地面 建筑一致 。 2) 抗震设防目标 地下建筑种类较多，有的抗震能力强，有的使用要求高，有的服务于人流、车流，有的服务于物资储藏，抗震设防应有不同的要求。 14.1.4 …….丙类钢筋混凝土地下结构的抗震等级，6、7 度时不应低于四级，8、9 度时不宜低于三级。乙类钢筋混凝土地下结构的抗震等级，6、7 度时不宜低于三级，8、9 度时不宜低于二级。 要求略高于高层建筑的地下室，因为： （1）单建式地下建筑在附近房屋倒塌后，有的仍常有继续服役的必要，其使用功能的重 要性常高于高层建筑地下室； （2）地下结构一般不宜带缝工作，尤其是在地下水位较高的场合，其整体性要求高于地面建筑； （3）地下空间通常是不可再生的资源，损坏后一般需原地修复，难度较大。 3) 地下建筑的规则性及优化选型 14.1.3 地下建筑的建筑布置应力求简单、对称、规则、平顺；横剖面的形状和构造不宜沿纵向突变。 与地面建筑的区別是，地下建筑结构尤应力求体型简单，纵向、横向外形平顺，剖面形状、构件组成和尺寸不沿纵向经常变化，使其抗震能力提高。 地下建筑结构设计应具有等强度概念。阪神地震中，地铁车站中柱两端发生的严重剪切破坏，提醒我们在工程设计时不能忽视柱的剪切强度和延性设计，同时应加强结构的抗侧向力构件。 3. 地下建筑抗震计算的要点 3.1 可不进行抗震计算分析的范围 14.2.1 按本章要求采取抗震措施的下列地下建筑，可不进行地震作用计算： 1、7 度Ⅰ、Ⅱ类场地的丙类地下建筑。 主要参考唐山地震中天津市人防工程 震害调查的资料 2 、8 度（0.20g）Ⅰ、Ⅱ类场地时，不超过二 层、体型规则的中小跨度丙类地下建筑。 这类结构刚度相对较大，抗震能力相对较強， 具有设计经验时也可不进行地震作用计算。 3.2 地下建筑结构的抗震计算模型 1）周围土层的模拟 可采用地基弹簧模型，或建立 土层—结构模型。 岩土材料的动力性能 对其宜通过试验测定 对软土介绍Davidenkov模型 及土动力特性参数的估算式 2）结构模型的选取 周围地层分布均匀、规则且具有对称轴的纵向较长的地下建筑，结构分析可选择平面应变分析模型，并采用反应位移法或等效水平地震加速度法、等效侧力法计算。 一般适用于离端部或接头的距离达1.5倍结构跨度以上的地下建筑结构断面。 端部、接头及不符合上款条件的地下结构，应选用空间结构模型，采用时程分析法计算。 3)计算范围和边界条件 平面问题分析中，侧向边界宜取至离相邻结构边墙至少3 倍结构宽度处，底部边界取至基岩表面，或经时程分析试算结果趋于稳定的深度处，上部边界取至地表。计算的边界条件，侧向边界可采用自由场边界，底部边界离结构底面较远时可取为可输入地震加速度时程的固定边界，地表为自由变形边界。 空间问题分析中，侧向边界位置可与平面问题分析相同，纵向边界可取为离结构端部2倍结构断面积当量宽度处的横剖面，边界条件均宜为自由场边