6。3。地下工程結(jié)構(gòu)6、3.1。本條明確地下工程布局的基本要求,對(duì)稱,規(guī)則并具有良好的整體性 及結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜自下而上逐漸減小等是抗震結(jié)構(gòu)建筑布置的常見要求,區(qū)別在于、與地面建筑結(jié)構(gòu)相比較 地下建筑結(jié)構(gòu)尤應(yīng)力求體型簡(jiǎn)單??v向、橫向外形平順.斷面形狀,構(gòu)件組成和尺寸不沿縱向經(jīng)常變化,使其抗震能力提高??诓拷Y(jié)構(gòu)往往是巖石地下建筑抗震能力薄弱的部位、而洞口的地形。地質(zhì)條件則對(duì)口部結(jié)構(gòu)的抗震穩(wěn)定性有直接的影響.故應(yīng)特別注意洞口位置和口部結(jié)構(gòu)類型選擇的合理性、6、3 2,本條明確鋼筋混凝土地下工程結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí),鑒于以往并未對(duì)地下鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)開展抗震等級(jí)的研究.本條主要根據(jù)積累的經(jīng)驗(yàn)并參照地面建筑的規(guī)定提出具體建議,相關(guān)要求略高于高層建筑地下室.這是由于。高層建筑地下室使用功能的重要性與地面建筑相同,樓房倒塌后地下室一般即棄之不用、單建式地下建筑則在附近房屋倒塌后仍常有繼續(xù)服役的必要,其使用功能的重要性常高于高層建筑地下室.地下結(jié)構(gòu)一般不宜帶縫工作、尤其是在地下水位較高的場(chǎng)合,其抗震設(shè)計(jì)要求應(yīng)高于地面建筑 地下空間通常是不可再生的資源,損壞后一般不能推倒重來,而要求原地修復(fù)難度較大??拐鹪O(shè)防要求應(yīng)高于地面建筑,6、3。3.本條明確地下工程地震響應(yīng)分析的范圍。根據(jù)以往的工程設(shè)計(jì)和震害調(diào)查資料.地下工程與地面建筑在地震作用下的振動(dòng)響應(yīng)有很大的不同。其主要原因在于地面建筑的自振特性 如質(zhì)量,剛度等對(duì)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)影響很大,而地下工程受周圍巖土介質(zhì)的約束作用.結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)一般不能充分表現(xiàn)出自振特性的影響、通常是地震下的土體變形或應(yīng)變以及土層,結(jié)構(gòu)作用起主要作用、因此 地下工程的地震響應(yīng)是極為復(fù)雜的 為了確保強(qiáng)烈地震時(shí)地下工程的安全性與可靠性.要求地下工程進(jìn)行地震響應(yīng)分析是必要的。另外、根據(jù)我國(guó)唐山,1976年.和日本阪神 1995年 等大地震中地下工程的震害資料.對(duì)于遭遇烈度較低且地質(zhì)條件較好的地下工程。采取合適的抗震措施后 其抗震能力是能夠滿足預(yù)期設(shè)防目標(biāo)要求的.因此、對(duì)于6度,7度設(shè)防時(shí)位于.場(chǎng)地中的丙類,丁類地下工程。以及8度,0,20g 設(shè)防時(shí)位于 類場(chǎng)地,層數(shù)不超過2層。體型規(guī)則且跨度不超過18m的丙類和丁類地下工程、允許不進(jìn)行地震響應(yīng)分析,6、3、4。本條明確地下工程地震響應(yīng)分析模型的基本要求,結(jié)構(gòu)、土層和荷載分布的規(guī)則性對(duì)結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)都有影響,體型復(fù)雜的地下結(jié)構(gòu)、其地震反應(yīng)將有明顯的空間效應(yīng).因此.對(duì)于體型復(fù)雜的地下工程、適用于平面應(yīng)變問題分析的反應(yīng)位移法.等效水平地震加速度法和等效側(cè)力法等已不適用、必須采用具有普遍適用性的空間結(jié)構(gòu)分析計(jì)算模型并采用土層,結(jié)構(gòu)時(shí)程分析法計(jì)算設(shè)防地震和罕遇地震作用下的地震響應(yīng).體型復(fù)雜的地下工程指、平面形狀和立面,豎向剖面不規(guī)則的地下工程 開洞面積較大的地下工程、以及除了。周圍地層分布均勻。規(guī)則且具有對(duì)稱軸的長(zhǎng)線型地下工程,以外的地下工程.地下工程層數(shù)不多 平面面積則較大.地層巖性隨平面尺度增加而變化的概率大,建筑面積越大的地下工程。存在不連續(xù).如開洞.情況的概率大大增加 同時(shí),結(jié)構(gòu)豎向地震響應(yīng)可能增強(qiáng),當(dāng)前。城市地下空間開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段,涌現(xiàn)出越來越多的大面積地下工程。如上海市后世博超高層建筑群地下大空間綜合體、一個(gè)片區(qū)地下工程面積就高達(dá)45萬m2 再如上海港匯廣場(chǎng)3層地下室和臨港新城復(fù)雜地下大空間綜合體、對(duì)于諸如此類面積較大的地下工程、鑒于其重要性和安全性、均必須采用空間結(jié)構(gòu)分析計(jì)算模型并采用土層 結(jié)構(gòu)時(shí)程分析法計(jì)算設(shè)防地震和罕遇地震作用下的地震響應(yīng)。6 3,5。本條明確地下工程地震響應(yīng)分析時(shí)參數(shù)取值的基本要求 作用方向與地下工程結(jié)構(gòu)的縱軸方向斜交的水平地震作用.可分解為橫斷面上和沿縱軸方向作用的水平地震作用 二者強(qiáng)度均將降低.一般不可能單獨(dú)起控制作用、因而對(duì)其按平面應(yīng)變問題分析時(shí),一般可僅計(jì)算沿結(jié)構(gòu)橫向的水平地震作用,研究表明、按平面應(yīng)變問題進(jìn)行抗震計(jì)算的方法一般適用于離端部或接頭的距離達(dá)1 5倍結(jié)構(gòu)跨度以上的地下工程結(jié)構(gòu),端部和接頭部位等的結(jié)構(gòu)受力變形情況較復(fù)雜。進(jìn)行抗震計(jì)算時(shí)原則上應(yīng)按空間問題進(jìn)行分析,結(jié)構(gòu)形式、土層和荷載分布的規(guī)則性對(duì)結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)都有影響、差異較大時(shí),地下結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)也將有明顯的空間效應(yīng)影響,因此、即使是抗震設(shè)防烈度為7度的外形相仿的長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu),必要時(shí)對(duì)其也宜按空間結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行抗震計(jì)算和分析、包括考慮計(jì)及豎向地震作用.采用土層,結(jié)構(gòu)時(shí)程分析法或等效水平地震加速度法計(jì)算地震反應(yīng)時(shí)。土。巖石的動(dòng)力特性參數(shù)的表述模型及其參數(shù)值宜由試驗(yàn)確定,6、3、6、本條明確地下工程抗震驗(yàn)算的基本要求,一般情況 應(yīng)進(jìn)行多遇地震作用下截面承載力和構(gòu)件變形的抗震驗(yàn)算,并假定結(jié)構(gòu)處于彈性受力狀態(tài),對(duì)甲。乙類地下工程,應(yīng)進(jìn)行設(shè)防地震作用下截面承載力和構(gòu)件變形的抗震驗(yàn)算.并也假定結(jié)構(gòu)處于彈性受力狀態(tài).罕遇地震作用下混凝土結(jié)構(gòu)彈塑性層間位移角限值,θp,宜取1,250 在有可能液化的地基中建造地下工程結(jié)構(gòu)時(shí).應(yīng)注意檢驗(yàn)其抗浮穩(wěn)定性,并在必要時(shí)采取措施加固地基、以防地震時(shí)結(jié)構(gòu)周圍的場(chǎng)地液化,經(jīng)采取措施加固后的地基動(dòng)力特性將有變化 宜根據(jù)實(shí)測(cè)液化強(qiáng)度比確定液化折減系數(shù),用以計(jì)算地下連續(xù)墻和抗拔樁等的摩阻力.6,3 7.本條明確地下工程頂板,底板以及樓板結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造要求。為加快施工進(jìn)度,減少基坑暴露時(shí)間。地下工程結(jié)構(gòu)的底板.頂板和樓板常采用無梁肋結(jié)構(gòu)、由此使底板、頂板和樓板等的受力體系不再是板梁體系,故在必要時(shí)應(yīng)通過在柱上板帶中設(shè)置暗梁對(duì)其加強(qiáng)、為加強(qiáng)樓板結(jié)構(gòu)的整體性、提出本條第2款加強(qiáng)周邊墻體與樓板連接構(gòu)造的措施,水平地震作用下、地下工程側(cè)墻 頂板和樓板開孔都將影響結(jié)構(gòu)體系的抗震承載能力 故有必要適當(dāng)限制開孔面積,并輔以必要的措施加強(qiáng)孔口周圍的構(gòu)件。6,3、8。本條明確地下工程抗液化的基本要求,對(duì)周圍土體和地基中存在的液化土層、注漿加固和換土等技術(shù)措施常有效用于使其消除或減小場(chǎng)地液化的可能性 而在對(duì)周圍土體和地基中存在的液化土層未采取措施消除或減小其液化的可能性時(shí)、應(yīng)考慮其上浮的可能性,并在必要時(shí)對(duì)其采取抗浮措施。鑒于采取措施加固后的地基動(dòng)力特性將得到改善,故在對(duì)采取的抗浮措施的有效性進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí).應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)液化強(qiáng)度比或由經(jīng)驗(yàn)類比選定的液化強(qiáng)度比確定液化折減系數(shù)后、計(jì)算地下連續(xù)墻和抗拔樁等的摩阻力,6,3,9.本條明確穿越潛在震陷區(qū)或滑動(dòng)區(qū)的基本抗震措施、震陷或滑落等嚴(yán)重的地面變形對(duì)地下工程的破壞往往是致命的.對(duì)于穿越潛在震陷區(qū)或滑動(dòng)區(qū)的地下工程,除了要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)本身的剛度。強(qiáng)度和整體性外 尚應(yīng)采取必要的地質(zhì)災(zāi)害防治措施 6、3、10 本條明確巖石中地下工程的基本抗震措施要求,汶川地震隧道震害的調(diào)查表明、斷層破碎帶的復(fù)合式支護(hù)采用素混凝土內(nèi)襯結(jié)構(gòu)時(shí)。地震作用下內(nèi)襯結(jié)構(gòu)有可能嚴(yán)重裂損并大量坍塌、而采用鋼筋混凝土內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的隧道口部地段、復(fù)合式支護(hù)的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)卻僅出現(xiàn)裂縫,表明在斷層破碎帶中采用鋼筋混凝土內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的必要性