论文部分内容阅读
“站桥合一”式高架车站结构(有文献称为“建桥合一”或“房桥合一”,在即将颁布的《城市轨道交通工程基本术语标准》中称为“站桥合一”),是近些年迅速发展的新型结构体系。目前国内外对这种结构的震灾机理、破坏模式及抗震设计和分析研究尚处于初步阶段,目前我国尚缺少完善的轨道交通(既包括国有铁路也包括城市轨道交通)枢纽车站抗震分析方法和此类结构专门的抗震设计规范,其抗震性能与设计方法亟待研究。基于推倒分析的能力谱方法是目前评估结构抗震性能常用的方法。如何考虑土-结构相互作用,如何选取针对此类大型车站结构的侧向力加载模式从而对其进行Pushover评估等问题鲜有报道。本文在建立复杂“站桥合一”式枢纽车站结构简化模型并验证其有效性的基础上,提出了针对该简化模型的改进的SRSS侧向力加载模式,并与其他侧向力加载模式得出的能力曲线及能力谱图进行对比。并针对考虑SSI效应的运动学效应和地基阻尼效应对结构地震需求谱进行折减,并在分析过程中进行了分析及改良。将组合的结构的能力谱曲线和需求谱曲线绘制在同一坐标系下进而评估结构在相应地震作用下的抗震性能。并与地震记录下的动力响应分析进行对比评价,针对如何解决工程实际的问题提出解决方案。本文主要的研究工作如下:1.采用Sap2000, Midas/Gen等结构分析软件,通过建立考虑网架效应的简化模型及整体模型进行反应谱分析对比,说明结构进行简化抗震性能分析的合理及有效性。2.分别采用几种侧向力加载模式对简化模型进行Pushover分析,研究其塑性屈服机制,并与动力时程响应分析得出的塑性屈服机制进行对比,结果表明改进的SRSS方法在屈服机制形成顺序上更加合理。3.在总结既有土-结相互作用理论基础上,基于简化模型分别设计了筏板基础和桩基础,引入FEMA440中的方法进行非线性地震响应分析,结果表明此类结构筏板基础可以采用固结形式计算,且对地震效应较桩基础有利。4.对简化模型进行动力时程响应分析,选用了8条地震动记录,其中重点分析了EL Centro波及CHICHI波对结构的影响。结果表明动力时程响应的记录与推倒分析在平均位移上有一定一致性,基底最大剪力无可比性,分析结构损伤时应考虑地基柔性响应对结构计算的影响。