富水地层中地铁车站的抗震分析方法技术

本发明专利技术公开了一种富水地层中地铁车站的抗震分析方法，它解决了富水地层地铁车站的抗震分析问题，可以分析在地震作用下，富水地层中地铁车站与周围土层和地下水的相互作用，从而为地铁车站建设提供设计和施工依据，其技术方案为：根据土‑结构地震相互作用模型和比奥渗流固结模型，确定富水地层中地铁车站抗震分析模型，并为水‑土‑结构耦合作用模型确定其力学参数；在水‑土‑结构耦合作用模型中设定位置布置监测点；确定地震加速度时程波；对水‑土‑结构耦合作用模型进行抗震分析。

【技术实现步骤摘要】
富水地层中地铁车站的抗震分析方法
本专利技术涉及地铁车站抗震分析
，特别是涉及一种富水地层中地铁车站的抗震分析方法。
技术介绍
随着城市化进程的加速，城市交通状况及环境条件日趋恶化，而发展以地铁为骨干的大运量快速公共交通系统是解决问题的重要途径。通常认为，地铁车站受周围土体约束，具有较好的抗震性能。但是，已有震害表明，现有的地铁车站并不安全，如1995年发生的7.2级日本阪神地震对神户市内地铁车站造成了严重破坏。而地铁车站一旦遭受地震破坏，将会给地震应急和震后修复工作带来极大困难。因此，出于城市防灾减灾的要求，地铁车站的抗震性能及其抗震设计方法的研究越来越受到重视。因地震的可预测性差，加之地铁的大规模建设历史尚浅，在对地铁车站进行抗震研究时，困难之处是缺乏必要的现场实测数据，因此常采用土-结构时程分析法对其进行数值模拟研究。该方法的思路是将地铁车站和周围土层视为共同受力变形的整体，通过直接输入地震加速度时程曲线，在满足变形协调条件的前提下分别计算地铁车站和地层在各时刻的位移、应变以及速度、加速度和内力，进而验算场地的稳定性和进行结构截面设计。地层-结构时程分析法目前已经较为成熟本文档来自技高网...

【技术保护点】
富水地层中地铁车站的抗震分析方法，其特征是，包括以下步骤：1)根据土‑结构地震相互作用模型和比奥固结渗流模型，确定富水地层地铁车站抗震分析的水‑土‑结构耦合作用模型，并为水‑土‑结构耦合作用模型确定其力学参数；2)在水‑土‑结构耦合作用模型中设定位置布置监测点；3)由地表波，进行地层地震反演，确定地震加速度时程波；4)沿垂直于地铁车站的方向，向水‑土‑结构耦合作用模型基岩处输入地震加速度时程波，对水‑土‑结构耦合作用模型进行抗震分析。

【技术特征摘要】
1.富水地层中地铁车站的抗震分析方法，其特征是，包括以下步骤：1)根据土-结构地震相互作用模型和比奥固结渗流模型，确定富水地层地铁车站抗震分析的水-土-结构耦合作用模型，并为水-土-结构耦合作用模型确定其力学参数；2)在水-土-结构耦合作用模型中设定位置布置监测点；3)由地表波，进行地层地震反演，确定地震加速度时程波；4)沿垂直于地铁车站的方向，向水-土-结构耦合作用模型基岩处输入地震加速度时程波，对水-土-结构耦合作用模型进行抗震分析。2.如权利要求1所述的分析方法，其特征是，所述步骤1)中，由地震作用下土层位移和孔隙水压力的关系将土-结构地震相互作用模型和比奥固结渗流模型结合，得出富水地层地铁车站的水-土-结构耦合作用模型。3.如权利要求1所述的分析方法，其特征是，所述水-土-结构耦合作用模型，模型的力学边界条件取为在模型四周及底面施加法向约束，水力边界采用不透水边界；模型顶面为自由边界，水力边界采用透水边界；模型的动力边界为模型四周采用自由场动力边界。4.如权利要求1所述的分析方法，其特征是，所述水-土-结构耦合作用模型，模型的力学初始条件由土层类型和厚度计算得到；模型的水力初始条件，采用地质勘察实测的地下水水位作为初始水头。5.如权利要求1所述的分析方法，其特征是，所述步骤1)中，力学参数包括静力参数，水力参数和动力参数；所述静力参数包括土层厚度，密度，粘聚力，内摩擦角，静弹性模量，静泊松比，静剪切模量和侧压力系数，上述静力参数均通过地质勘察得出。6.如权利要求5所述的分析方法，其特征是，所述水力参数包括孔隙率...

【专利技术属性】
技术研发人员：商金华，徐西永，王国波，王晓昱，毛荣吉，
申请(专利权)人：济南轨道交通集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37