6.7。隧道與地下車站結(jié)構(gòu)橫向地震反應(yīng)計(jì)算的反應(yīng)加速度法6、7,1。反應(yīng)加速度法以土.地下結(jié)構(gòu)系統(tǒng)為研究對象。分析模型為土,結(jié)構(gòu)相互作用模型,能直接反映土.結(jié)構(gòu)相互作用 對于復(fù)雜土層及不規(guī)則結(jié)構(gòu)斷面都可以方便地進(jìn)行計(jì)算,結(jié)構(gòu)周圍土體采用平面應(yīng)變單元,結(jié)構(gòu)一般采用梁單元,也可以根據(jù)需要采用其他單元類型、隧道或地下車站的柱類構(gòu)造采用梁單元時(shí)、應(yīng)確定計(jì)算模型沿隧道或車站縱向的厚度、一般計(jì)算模型沿縱向取中柱間距的長度,而柱取實(shí)際尺寸。計(jì)算得到的柱內(nèi)力為真實(shí)內(nèi)力。便于設(shè)計(jì)使用,若取縱向單位長度模型進(jìn)行計(jì)算。得到的柱內(nèi)力不是真實(shí)內(nèi)力、設(shè)計(jì)時(shí)還需要進(jìn)行換算 計(jì)算模型的底面邊界采用固定邊界。當(dāng)僅計(jì)算地震作用下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)時(shí) 模型兩側(cè)邊界豎向位移約束為零、水平向自由.即為水平可滑動(dòng)邊界,6,7、2,土.地下結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在地震作用下受力以體積力為主,土層與地下結(jié)構(gòu)之間存在著動(dòng)力相互作用.土層對地下結(jié)構(gòu)的約束作用不可忽略 反應(yīng)加速度法通過對各土層和地下結(jié)構(gòu)按照其所在的位置施加相應(yīng)的水平有效慣性加速度來實(shí)現(xiàn)在整個(gè)土。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中施加水平慣性體積力、在地震動(dòng)作用下。地下結(jié)構(gòu)位置的土層發(fā)生最大變形時(shí)結(jié)構(gòu)受力最不利,此時(shí)結(jié)構(gòu)位置的土層處于最大剪應(yīng)變狀態(tài)。當(dāng)土層條件簡單時(shí).施加的水平加速度為地下結(jié)構(gòu)頂?shù)装逦恢锰幫翆影l(fā)生最大相對位移時(shí)刻的水平加速度、當(dāng)土層復(fù)雜,土層和地下結(jié)構(gòu)宜根據(jù)其所在位置施加相應(yīng)的水平有效慣性加速度、圖4、通過對土單元水平方向受力分析得到各土層的水平有效慣性加速度.地下結(jié)構(gòu)位置處的土層發(fā)生最大變形時(shí)刻、成層土中的剪應(yīng)力分布可以通過一維土層地震反應(yīng)分析方法計(jì)算獲得。如采用等效線性化程序SHAKE91。EERA、RSLNLM等?;蛘咄ㄓ糜邢拊治鲕浖﨧SC、Marc等進(jìn)行分析,圖4。水平有效慣性加速度求解方法。此時(shí),第i層土單元的運(yùn)動(dòng)方程為、為了反映慣性力和阻尼力的共同作用,采用土單元的變形來計(jì)算有效反應(yīng)加速度。通過上式中的應(yīng)力項(xiàng)計(jì)算有效反應(yīng)加速度、得到自由場的水平有效慣性加速度分布之后.即可在土,結(jié)構(gòu)靜力分析模型中按照各土層單元所在的位置施加于相應(yīng)的土層上 模型中結(jié)構(gòu)部分也按照所在土層深度位置作用水平有效慣性加速度、然后根據(jù)計(jì)算要求.按照靜力有限元方法進(jìn)行線彈性或彈塑性分析、該方法進(jìn)行計(jì)算時(shí)、因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)部分僅按照其位置作用水平有效慣性加速度 因此復(fù)雜斷面結(jié)構(gòu)也可以采用該方法分析計(jì)算、6.7 3 反應(yīng)加速度法以地震反應(yīng)作為地震輸入荷載,地震反應(yīng)的大小受土層構(gòu)成,土層動(dòng)力特性 土層應(yīng)變水平等方面的影響很大,因此,為考慮上述因素和計(jì)算簡單。本規(guī)范通過使用等效線性化法的一維土層反應(yīng)分析結(jié)果.有限元分析模型中土層的剪切模量,通過自由場一維土層地震反應(yīng)分析獲得對應(yīng)地震動(dòng)水平的等效剪切模量 當(dāng)計(jì)算精度要求較高時(shí),為了避免結(jié)構(gòu)角部應(yīng)力畸變而引起的誤差、在計(jì)算時(shí)宜直接采用土體非線性模型。進(jìn)行土層非線性反應(yīng)計(jì)算.對于反應(yīng)加速法、當(dāng)需要同時(shí)考慮重力作用與地震作用,也可先計(jì)算自重作用下自由土層反應(yīng)。將計(jì)算得到的側(cè)向邊界條件。水平荷載,豎向位移,施加在模型側(cè)面作為側(cè)向邊界條件、建立完整的土,結(jié)構(gòu)相互作用分析模型,采用靜力分析方法計(jì)算模型在自重作用下的靜力反應(yīng).在完成自重反應(yīng)的基礎(chǔ)上.再在土 結(jié)構(gòu)相互作用模型中施加水平等效慣性加速度.以此計(jì)算結(jié)構(gòu)真實(shí)地震反應(yīng),其中 側(cè)向邊界條件為混合邊界條件 水平向?yàn)榱吔鐥l件、豎向?yàn)槲灰七吔鐥l件,施加的水平應(yīng)力和豎向位移分別等于一維土層自由場模型重力反應(yīng)分析得到的側(cè)向土壓力和豎向位移、