岩土力学 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (8): 3247-3254.doi: 10.16285/j.rsm.2018.0751

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复杂断面地下结构地震反应分析的 广义反应位移法研究

许紫刚,杜修力,许成顺,韩润波,乔磊   

  1. 北京工业大学 城市与工程安全减灾教育部重点实验室,北京 100124
  • 收稿日期:2018-08-02 出版日期:2019-08-12 发布日期:2019-08-26
  • 通讯作者: 杜修力,男,1962年生,博士,长江学者特聘教授,博士生导师,主要从事地震工程与防灾工程领域的研究。E-mail: duxiuli@bjut.edu.cn E-mail:xzg@emails.bjut.edu.cn
  • 作者简介:许紫刚,男,1992年生,博士研究生,主要从事地下结构抗震领域的研究。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划(No. 2018YFC1504305);国家自然科学基金创新研究群体项目(No. 51421005);教育部“创新团队发展计划”(No. IRT13044)。

Research on generalized response displacement method for seismic analysis of underground structures with complex sections

XU Zi-gang, DU Xiu-li, XU Cheng-shun, HAN Run-bo, QIAO Lei   

  1. Key Laboratory of Urban Security and Disaster Engineering of the Ministry of Education, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China
  • Received:2018-08-02 Online:2019-08-12 Published:2019-08-26
  • Supported by:
    This work was supported by the National Key R&D Program of China (2018YFC1504305), the Science Fund for Creative Research Groups of the National Natural Science Foundation of China (51421005) and the Program for Innovative Research Team in University of Ministry of Education of China (IRT13044).

摘要: 针对我国现行《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB 50909-2014)推荐采用的地下结构抗震分析的反应位移法存在一定的局限性,在借鉴反应位移法基本原理的基础上,提出一种适用于复杂断面地下结构地震反应分析的广义反应位移法。首先,基于子结构方法从理论上论证该方法与反应位移法基本原理的一致性,详细介绍了该方法的力学模型和实施步骤;其次,结合某马蹄形断面的区间隧道实际工程,并以整体动力时程分析方法为基准,分析了不同地震动强度工况下,两种不同广义子结构选取范围的广义反应位移法的计算效果。结果表明,提出的广义反应位移法是一个操作简便、精度较高、实用性较强的简化分析方法,可以在各种断面形式的地下结构的抗震分析与设计中推广使用。

关键词: 地下结构, 抗震分析, 广义反应位移法, 复杂断面

Abstract: The response displacement method (RDM) is recommended by Code for seismic design of urban rail transit structures (GB 50909?2014). However, this RDM method has certain limitations in the seismic analysis of underground structure. Based on the theory of RDM, the generalized response displacement method (GRDM) is proposed for seismic analysis of underground structures with complex cross-sections in this paper. Firstly, based on the substructure analysis method, this paper theoretically proves the consistency between RDM and GRDM and also introduces the mechanics model and implementation steps of GRDM in detail. Then, in combination with an actual tunnel structure with horseshoe cross-section, the validity and accuracy of the proposed method for calculating different areas of generalized sub-structure is verified under different seismic intensities, based on the dynamic time history analysis method. The analysis results show that the proposed method is a simplified analysis method with simple operation, high precision, and strong practicability, which can be used in the seismic analysis and design of the underground structures with various complex sections.

Key words: underground structure, seismic analysis, generalized response displacement method, complex section

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