蔡广聪
摘 要:该文通过建立空间整体模型,基于有限元计算,得到沿主轴方向振动形式相近,结构振型、周期、位移形态和量值在合理范围;结构地震作用沿高度的分布合理;有效质量参与系数、楼层剪重比、位移角、位移比等指標均满足规范要求。该文可应用于车站的空间结构抗震设计做同行业参考。
关键词:车站 抗震 荷载组合 计算分析
中图分类号:U231 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)10(a)-0044-02
1 工程概况
某地铁车站主体为路中高架三层侧式站台车站,车站采用“建、桥合一”的三层高架侧式站台车站,一层为架空层,二层为站厅层,三层为站台层,车站主体结构为钢筋混凝土框架结构,上部的轨道梁及车站站台层支承在“开”型盖梁上,“开”型盖梁采用预应力钢筋混凝土结构。站台层通过支承在“开”型盖梁上立柱形成钢筋混凝土框架结构;站厅层位于“开”型盖梁的中间层,结构上与桥未分开;站台屋盖采用轻型门式钢架结构。
2 场地地震效应及地震作用分析
该工程抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05 g,设计地震分组为第一组。建筑所处场地土类型为中软场地土,场地类别为Ⅱ类,设计特征周期为0.35 s。抗震设防类别为重点设防类(乙类)。
(1)区域具有中强地震活动水平,目前处于第二次大的能量释放期的后期,未来百年以地震活跃期水平估计其地震活动趋势,不排除发生M6级地震的可能性。
(2)近场区及近邻地带历史地震活动呈中等偏下水平,现代地震活动水平较弱,区域内较大历史中等地震对工程场地最大影响烈度为Ⅵ度。
(3)按土层地震反应分析结果并进行适当归整,确定的场地地表设计地震动参数如表1所示。
表1中,Amax为设计峰值加速度;αmax为水平地震影响系数最大值;βmax为反应谱放大系数最大值;T1为反应谱最大值平台段起始周期;Tg为设计反应谱特征周期;γ为反应谱下降段的衰减指数。
3 计算流程及计算
3.1 抗震计算分析
3.1.1 计算模型
运用桥梁计算分析通用软件MIDAS-CIVIL,建立空间整体模型(图1)。首先计算主体墩柱和盖梁结构在给定的截面配筋多遇地震下的内力及应力,应力要小于容许应力,保证结构处于弹性阶段;其次采用弹塑性时程分析法进行罕遇地震下的内力验算,得到塑性铰的位置和结构最大响应位移。
3.1.2 荷载分类
将车站结构所受荷载或作用,按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012的划分方法分类,并根据《地铁设计规范》GB 50157-2013的10.3节比较取舍,恒载有:附属设备和附属建筑自重、列车竖向静活载、列车竖向动力作用等;活载包括:无缝线路纵向水平力(列车牵引力、制动力小于无缝线路纵向水平力,不计)、列车横向摇摆力(风力小于列车横向摇摆力,不计),特殊荷载计算:地震作用(只考虑一种特殊荷载)。
3.1.3 荷载组合计算
4 地震作用分析结论
计算结果表明:结构沿主轴方向振动形式相近,结构振型、周期、位移形态和量值在合理范围;结构地震作用沿高度的分布合理;有效质量参与系数、楼层剪重比、位移角、位移比等指标均满足规范要求;所有结构构件均处于弹性阶段;框架柱、框架梁及车站盖梁的配筋均在合理范围。
参考文献
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