检索结果-内蒙古大学图书馆

地下空间与工程学报 2022年第5期18卷 1649-1656页

作者：江志伟刘晶波高鑫杜修力清华大学土木工程系北京100084 北京城建设计发展集团股份有限公司城市轨道交通绿色与安全建造技术国家工程研究中心北京100037 合肥市轨道交通集团有限公司合肥230000 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

整体式反应位移法是地下结构抗震设计的重要方法之一,具有理论成熟、操作简便、适用性广和计算精度高等优点,但已有文献中并未详细介绍整体式反应位移法的操作步序,这易对方法的正确使用带来问题。针对工程界经常反馈的几个问题,结合北... 详细信息

整体式反应位移法是地下结构抗震设计的重要方法之一,具有理论成熟、操作简便、适用性广和计算精度高等优点,但已有文献中并未详细介绍整体式反应位移法的操作步序,这易对方法的正确使用带来问题。针对工程界经常反馈的几个问题,结合北京地铁16号线阜外大街站主体结构设计方案,提供了一个完整的整体式反应位移法抗震分析例题详解,同时分析了土体侧向边界至结构侧壁距离对计算结果的影响,结果表明,此距离不宜小于2倍的结构横断面长度。本研究诣在解决整体式反应位移法在工程实践中的具体使用问题,有助于避免由操作不当带来的计算误差,具有较强的工程参考价值。

关键词：整体式反应位移法地下结构抗震抗震设计地铁车站结构抗震侧边界尺寸

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地下结构抗震分析的整体式反应位移法

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岩石力学与工程学报 2013年第8期32卷 1618-1624页

作者：刘晶波王文晖赵冬冬张小波清华大学土木工程系北京100084

对目前地下结构抗震分析中的传统反应位移法进行分析,针对该方法的主要误差来源,结合反应位移法明确的物理概念及严密的理论基础,提出一种适用于地下结构抗震分析的计算方法——整体式反应位移法。整体式反应位移法在反应位移法的基础上... 详细信息

对目前地下结构抗震分析中的传统反应位移法进行分析,针对该方法的主要误差来源,结合反应位移法明确的物理概念及严密的理论基础,提出一种适用于地下结构抗震分析的计算方法——整体式反应位移法。整体式反应位移法在反应位移法的基础上,通过直接建立土–结构分析模型来反映土–结构间相互作用,避免引入地基弹簧带来的计算量和计算误差。为验证改进方法的有效性,一方面从物理概念出发,论证改进方法与反应位移法的一致性;另一方面通过数值计算,将整体式反应位移法与动力时程分析方法进行对比分析。结果表明,整体式反应位移法相比于反应位移法计算量小,计算结果更接近动力时程方法,是一种实用性强的拟静力方法。

关键词：地震工程地下结构抗震分析整体式反应位移法

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复杂断面地下结构地震反应分析的整体式反应位移法

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土木工程学报 2014年第1期47卷 134-142页

作者：刘晶波王文晖赵冬冬张小波清华大学北京100084

介绍地下结构抗震分析中常用的反应位移法存在的局限性,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整体式反应位移法。从理论上论证该方法与反应位移法基本原理的一致性,详细介绍该方法的实施步... 详细信息

介绍地下结构抗震分析中常用的反应位移法存在的局限性,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整体式反应位移法。从理论上论证该方法与反应位移法基本原理的一致性,详细介绍该方法的实施步骤与特点,给出地震作用的求解方法。该方法采用土-结构相互作用模型来直接反映土体与结构间的相互作用,避免了引入地基弹簧带来的计算量和计算误差。采用连续自由场土层模型来计算等效输入地震动荷载,概念明确、操作简单,能较好地适用于复杂断面地下结构的地震反应分析。结合实际工程与动力时程方法进行对比研究,结果表明,文中提出的整体式反应位移法是一个精度较高、计算简便、适用性很强的拟静力计算方法,可以用于地下结构的抗震分析与设计中。

关键词：地震工程地下结构抗震分析整体式反应位移法复杂断面

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大空间隧道结构纵向地震反应分析的整体式反应位移法

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工程力学 2023年第7期40卷 196-204页

作者：王东洋刘晶波宝鑫王菲陆喜欢中国核电工程有限公司北京100840 清华大学土木工程系北京100084 陆军工程大学国防工程学院江苏南京210007

大空间地下隧道结构的地震反应特点主要包括两方面:地震波传播方向通常不垂直于结构纵轴,沿纵轴方向结构各点在同一时刻的地震反应并不相同;结构的剪切变形随着横截面尺寸的增大而更加显著。然而,现有的大型地下结构地震反应分析拟静力... 详细信息

大空间地下隧道结构的地震反应特点主要包括两方面:地震波传播方向通常不垂直于结构纵轴,沿纵轴方向结构各点在同一时刻的地震反应并不相同;结构的剪切变形随着横截面尺寸的增大而更加显著。然而,现有的大型地下结构地震反应分析拟静力方法多为针对地震动垂直入射条件下结构横断面地震反应分析的二维方法,难以计算隧道等长线型结构的纵向地震反应;而基于弯曲梁理论提出的纵向整体式反应位移法,虽能完成非一致地震动输入下隧道结构纵向最不利地震反应计算,但无法合理描述结构的剪切变形特点。该文基于大空间隧道结构纵向地震反应的规律和特点,结合铁木辛柯梁理论,确定了通过自由场地震反应获得大空间隧道结构纵向地震反应最不利时刻的方法,发展了适用于大空间隧道结构纵向地震反应分析的整体式反应位移法,并通过数值算例对该方法的有效性和计算精度进行了验证。

关键词：大空间隧道结构非一致地震动输入纵向地震反应整体式反应位移法最不利时刻惯性力

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隧道纵向地震反应分析的整体式反应位移法

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工程力学 2018年第10期35卷 17-26页

作者：刘晶波王东洋谭辉宝鑫王文晖清华大学土木工程系北京100084

对于非一致地震动作用下隧道纵向地震反应问题,采用地下结构横断面地震反应的整体式反应位移法的基本原理,给出了一种根据自由场地震反应确定隧道纵向反应最不利变形和最不利内力发生时刻,即最不利时刻的确定方法,提出了适用于地下隧道... 详细信息

对于非一致地震动作用下隧道纵向地震反应问题,采用地下结构横断面地震反应的整体式反应位移法的基本原理,给出了一种根据自由场地震反应确定隧道纵向反应最不利变形和最不利内力发生时刻,即最不利时刻的确定方法,提出了适用于地下隧道结构纵向地震反应分析的整体式反应位移法。该方法通过自由场静力分析模型,根据隧道埋深位置处的自由场最不利变形确定等效地震作用,通过隧道结构-地基整体模型的静力计算获得隧道结构的最不利地震反应。以北京某地铁区间盾构隧道结构为研究对象,分别采用纵向整体式反应位移法和动力时程分析方法进行了出平面剪切波入射下隧道结构纵向地震反应计算,并将二者的计算结果进行了对比与分析。结果表明,该文提出的纵向整体式反应位移法概念明确、过程简便,具有良好的计算精度,可用于非一致地震动输入下隧道等长线型地下结构的抗震分析。

关键词：隧道结构非一致地震动输入纵向地震反应最不利时刻整体式反应位移法出平面剪切波

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地下结构整体式反应位移法的改进

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工程力学 2023年第1期40卷 76-86页

作者：宝鑫刘晶波李述涛陆喜欢王菲清华大学土木工程系北京100084 军事科学院国防工程研究院北京100036

整体式反应位移法是目前常用的地下结构抗震实用分析方法,但在求解等效输入地震荷载的过程中,需对自由场土层模型中土-结构交界面所包围的所有土体单元施加自由场惯性力,处理过程相对复杂。该文基于有限元离散模型,从理论上证明了整体... 详细信息

整体式反应位移法是目前常用的地下结构抗震实用分析方法,但在求解等效输入地震荷载的过程中,需对自由场土层模型中土-结构交界面所包围的所有土体单元施加自由场惯性力,处理过程相对复杂。该文基于有限元离散模型,从理论上证明了整体式反应位移法中由结构周边应力引起的等效地震荷载可通过仅由一层土体单元构成的子结构模型的一次静力分析获得,由此提出了一种基于土体内部子结构的地下结构整体式反应位移法,即改进方法一;进一步论证了改进方法一中内部土体子结构的惯性力对等效地震荷载的影响可以忽略,在此基础上提出地下结构整体式反应位移法的改进方法二,该方法避免了土层介质自由场惯性力的计算与施加,从而有效简化了整体式反应位移法的实施流程。通过与传统整体式反应位移法的对比分析,验证了该文改进方法具有良好的计算精度,可用于地铁车站、地下隧道等地下结构的地震反应分析与抗震性能研究。

关键词：地下结构整体式反应位移法土层子结构等效输入地震荷载地震反应分析

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基于整体式反应位移法的无柱中庭地铁车站抗震研究

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现代隧道技术 2022年第6期59卷 77-85页

作者：徐永浩中铁四院集团西南勘察设计有限公司昆明650200

无柱中庭式地铁车站作为一种新型车站结构形式,去除了中柱并在中板设置开孔以扩大有效空间,提高换乘效率。为研究无柱中庭式地铁车站在地震作用下的响应特点,采用适用于复杂断面地下结构的整体式反应位移法进行拟静力抗震分析,对比具有... 详细信息

无柱中庭式地铁车站作为一种新型车站结构形式,去除了中柱并在中板设置开孔以扩大有效空间,提高换乘效率。为研究无柱中庭式地铁车站在地震作用下的响应特点,采用适用于复杂断面地下结构的整体式反应位移法进行拟静力抗震分析,对比具有相同断面形状的大跨度无柱中庭式车站、一般有柱车站和无柱车站的内力分布情况。结果表明,相同断面形状情况下,大跨度无柱中庭式车站的轴力、剪力、弯矩在整体上都要大于无柱车站与一般有柱车站的轴力、剪力、弯矩;底板与侧墙连接处是无柱中庭车站的薄弱部位,中板与侧墙连接处相较传统车站也更为不利。

关键词：地铁整体式反应位移法无柱中庭车站抗震分析

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基于整体式反应位移法的地铁车站减隔震性能研究

基于整体式反应位移法的地铁车站减隔震性能研究

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作者：吴磊磊北京交通大学

学位级别：硕士

本文分析了阪神地震受损的大开车站的变形情况,利用整体式反应位移法研究了其内力和位移,分析了地铁车站抗震隔震的必要性。结合洛阳地铁工程的土层条件,通过整体式反应位移法数值分析和模型试验研究,分析了隔震层的隔震效果,并对隔震... 详细信息

本文分析了阪神地震受损的大开车站的变形情况,利用整体式反应位移法研究了其内力和位移,分析了地铁车站抗震隔震的必要性。结合洛阳地铁工程的土层条件,通过整体式反应位移法数值分析和模型试验研究,分析了隔震层的隔震效果,并对隔震层设置的厚度与距离参数进行了优化分析。主要工作和研究结论如下:(1)利用整体式反应位移法,对大开车站进行抗震分析,研究其内力和位移变化。将研究结果与Hiroto和国内学者的研究成果相对比,验证整体式反应位移法在MIDAS中的建模适用性。并利用该方法研究了地铁车站的隔震层隔震效果。(2)研究分析不同隔震材料分别在0.1g、0.2g、0.4g峰值加速度的地震波作用下的隔震效果。结构的顶底板位移和内力结果表明:在各类峰值加速度地震波的作用下,EPS对于结构内力的隔震率达到20%-30%,具有良好的隔震作用,在地铁车站隔减震工程中可以作为隔震的选择之一。(3)利用整体式反应位移法,对EPS隔震层的尺寸参数进行了优化设计。本文从厚度和与车站相对距离两个角度,设置不同的隔震层厚度和相对距离,比较各工况下的隔震效果。数值结果表明:在本文设置的工况下,隔震层的厚度为1.4m时隔震效果较好,隔震层与地铁车站相对距离为6m时,隔震效果较好。(4)开展了砂土地层条件下隔震层参数优化的模型试验,利用智能监测手段,分析对比了各个工况下车站模型的底板加速度。试验的设置工况及其结果表明:隔震层的厚度为1.0cm时,隔震效果较好;当隔震层与车站的距离为5cm时,隔震性能最好。通过与数值研究的结果对比,得到模型试验隔震层的隔震效果变化规律基本一致,验证了模型试验的正确性。本文基于整体式反应位移法,对比分析了不同隔震材料的隔震性能,并进行了隔震层位置参数的优化研究。通过开展模型试验,验证了数值模拟的正确性与可行性。本文的研究为今后地铁车站的隔震施工提供了参考。

关键词：地铁车站抗震性能整体式反应位移法隔震性能参数分析模型试验

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整体式反应位移法的理论推导及一致性证明

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土木工程学报 2019年第8期52卷 18-23页

作者：刘晶波王东洋谭辉李述涛宝鑫清华大学

整体式反应位移法是近几年提出的用于地下结构抗震分析的实用计算方法,目前适用于复杂断面形式地下结构抗震分析的整体式反应位移法已被《地下结构抗震设计标准》(GB/T 51336-2018)采用。该方法通过建立地层-结构整体模型来反映岩土介... 详细信息

整体式反应位移法是近几年提出的用于地下结构抗震分析的实用计算方法,目前适用于复杂断面形式地下结构抗震分析的整体式反应位移法已被《地下结构抗震设计标准》(GB/T 51336-2018)采用。该方法通过建立地层-结构整体模型来反映岩土介质与结构之间的相互作用、采用自由场地层模型计算等效输入地震荷载,避免了经典反应位移法中由地基弹簧的确定和使用带来的计算量和计算误差,同时弥补了经典反应位移法只适用于规则断面形状地下结构抗震分析的局限性。文章基于有限元离散模型,给出地下结构地震反应分析的整体式反应位移法的理论推导,并证明地下结构抗震设计标准中采用的整体式反应位移法与理论推导给出的整体式反应位移法的一致性,有助于对整体式反应位移法的理解和正确使用。

关键词：地下结构地震反应分析整体式反应位移法复杂断面一致性

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强震区浅埋管道隧道洞口结构整体式反应位移改进方法研究

强震区浅埋管道隧道洞口结构整体式反应位移改进方法研究

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作者：雷龙西南交通大学

学位级别：硕士

随着我国交通建设的发展,大量的隧道工程将不可避免地建设在我国地震动强烈的西部地区,位于高烈度地震区隧道洞口结构常受到严重的地震破坏。隧道抗震计算方法能够快速并准确的获得隧道结构在地震作用下的结构内力,但少有针对洞口段隧... 详细信息

随着我国交通建设的发展,大量的隧道工程将不可避免地建设在我国地震动强烈的西部地区,位于高烈度地震区隧道洞口结构常受到严重的地震破坏。隧道抗震计算方法能够快速并准确的获得隧道结构在地震作用下的结构内力,但少有针对洞口段隧道结构抗震计算方法的研究。本文在国家自然科学基金《强震作用下跨活动断裂带结构多段分区减震技术研究》(No.51778540)的资助下,依托中亚某线石油管道隧道,研究隧道洞口段抗震计算方法的适用性,并提出了适用于洞口段结构抗震计算的改进方法。论文的主要研究内容如下:(1)对比分析了4种抗震计算方法的计算误差,并研究了抗震计算方法在隧道洞口段的适用性。结果表明整体式反应位移法的计算误差相对最小,误差最大值仅为17%,各种抗震计算方法的结构内力随埋深的变化规律与时程分析法一致,具有较高的计算精度;但在隧道洞口段结构抗震计算中,4种抗震计算方法结果误差较大,在埋深6m时计算误差均超过60%,表明目前常用的隧道抗震计算方法很难推广应用到洞口隧道结构的抗震计算中。(2)针对隧道抗震计算方法在洞口段应用的误差来源,通过引入结构位移放大系数,提出适用于洞口段隧道抗震计算的整体式反应位移改进方法。研究了不同洞口仰坡坡角、坡高、峰值加速度及软弱围岩覆盖层条件对结构位移放大系数的影响,得出结构位移放大系数会随着仰坡坡角、地震波峰值加速度、覆盖层与下覆岩体差异的增大而增加、随坡高的增加而减小的规律,建立了结构位移放大系数的拟合计算公式。(3)针对复杂环境条件下高烈度地震区洞口隧道结构抗震检算困难的问题,论文开展了洞口结构大型振动台试验。对不同地震动作用下洞口结构加速度、应变及弯矩的响应规律进行研究。研究表明:洞口结构加速度峰值随距洞口距离的增加而减小;衬砌应变与内力响应规律类似,隧道结构内力与应变峰值随着距洞口的距离及地震动峰值强度的增大而增加。对比分析改进前后整体式反应位移法理论计算结果、试验结果与时程分析法结果,得出了整体式反应位移改进方法在洞口段的计算结果不仅能够完全包络时程分析结果与模型试验结果,且计算误差均不超过20%,表明整体式反应位移改进方法能够适用于洞口段隧道结构的抗震检算分析。

关键词：管道隧道整体式反应位移法位移放大系数动力响应振动台模型试验

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