一种确定地下直墙拱顶隧道结构抗震性能评价指标的方法技术

本发明专利技术提供了一种确定地下直墙拱顶隧道结构抗震性能评价指标的方法，首先选取最佳的有限元分析软件，对项目结构进行建模数值分析并得到其应力状态和破坏形式，建立适合分析且计算量适中的有限元计算模型，记录每个抗震设防性能要求下的结构位移状态，计算每个抗震设防性能要求下直墙段的水平层间位移角限值以及圆形拱顶的隧道倾斜角度限值，根据隧道的破坏形式，选择结构拱顶以及直墙段分布最易发生破坏的两点，计算其相对变化值限值，综合以上步骤将得到的结构评价指标限值对结构抗震性能进行评价。本发明专利技术方法构建了多方面从分离到整体的综合性评价指标体系，可直接用于直墙拱顶隧道结构，可为地下结构的抗震性能评价提供更加完善的科学支持。

A method to determine the seismic performance evaluation index of underground straight wall arch roof tunnel structure

【技术实现步骤摘要】
一种确定地下直墙拱顶隧道结构抗震性能评价指标的方法
本专利技术属于建筑工程领域，特别涉及一种确定地下直墙拱顶隧道结构抗震性能评价指标的方法。
技术介绍
不同的地下结构在不同强度的地震作用下会发生不同程度的破坏，各自结构性能也各不相同，基于性能的结构抗震设计需要评估结构在指定强度地震作用下的性能水平。目前，通过大量学者对地上结构性能指标的研究结果可以看出，结构重要性、受力特征、结构破坏形式特点等因素对结构抗震性能的量化有密切相关性。地下隧道结构有周围土层的约束作用，结构响应和破坏模式会不同于地上情况，不能直接套用地上结构的性能指标。目前我国地下隧道以矩形结构和圆形结构为主，对于单一形状的这两种隧道，大部分情况下以层间位移角作为矩形结构的量化指标，以直径变形率或隧道倾斜角作为圆形结构的量化指标，我国第一部地下结构抗震设计规范中也是这么规定的。杜修力在《浅埋矩形框架地铁车站结构抗震性能指标标定研究》中采用倒三角分布荷载的地下结构Pushover分析方法进行分析，获得各个车站结构关键构件的完整能力曲线，通过几何作图法和概率统计方法建立以层间位移角为限值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定地下直墙拱顶隧道结构抗震性能评价指标的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：调查和收集工程情况资料，确定结构的抗震设防性能要求，/n步骤2：根据pushover分析方法，对项目结构进行建模数值分析并得到其应力状态和破坏形式，/n步骤2.1：根据工程项目的参数，在有限元分析软件中建立适合分析且计算量适中的有限元计算模型，建模流程为：确定模型尺寸-制作部件-组装-赋予材料属性-确定相互作用与约束-添加初始地应力-施加荷载与边界条件-提交作业，/n步骤2.2：选取若干条具有代表性的地震数据，调幅处理达到需要的峰值加速度水准，将每条具有相同峰值加速度的地震波输入到一维地层中进行动力分...

【技术特征摘要】
1.一种确定地下直墙拱顶隧道结构抗震性能评价指标的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：调查和收集工程情况资料，确定结构的抗震设防性能要求，
步骤2：根据pushover分析方法，对项目结构进行建模数值分析并得到其应力状态和破坏形式，
步骤2.1：根据工程项目的参数，在有限元分析软件中建立适合分析且计算量适中的有限元计算模型，建模流程为：确定模型尺寸-制作部件-组装-赋予材料属性-确定相互作用与约束-添加初始地应力-施加荷载与边界条件-提交作业，
步骤2.2：选取若干条具有代表性的地震数据，调幅处理达到需要的峰值加速度水准，将每条具有相同峰值加速度的地震波输入到一维地层中进行动力分析，将分析得到的每条地震波下地表最大相对位移值求取平均值，并将该平均值确定为目标位移，
步骤2.3：在结构的侧面使用一个单调递增的倒三角分布加速度进行推覆，直至结构破坏，
步骤3：根据结构的推覆过程，记录每个抗震设防性能要求下的结构位移状态，
步骤4：根据层间位移角计算公式，计算每个抗震设防性能要求下直墙段的水平层间位移角限值，
步骤5：根据隧道倾斜角度计算公式，计算每个抗震设防性能要求下圆形拱顶的隧道倾斜角度限值，
步骤6：根据隧道的破坏形式，选择结构拱顶以及直墙段分布最易发生破坏的两点，计算其相对变化值限值，
步骤7：综合以上步骤4、5、6得出的三种限值，制定最终的结构评价指标限值，
步骤8：根据步骤2.2得到的每个设防水准下的目标位移，将每种位移状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：董文，雷延茹，周百昌，余梅，赵锋涛，李俊，陈军，周松榜，张开，李剑，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军研究院核技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11