非对称边界无柱大跨拱形地铁车站三维抗震分析

文章以上海地铁15号线上海南站大跨拱顶无柱车站为例,针对一侧临土、一侧敞开的非对称边界条件,建立三维有限元模型,对车站结构进行E2、E3地震作用时程分析,研究车站结构在地震作用下的动力响应。结果表明,车站侧墙开洞段拱顶的加速度峰值大于未开洞段平顶的加速度峰值;各层楼板地震加速度响应随板面埋深减小而逐渐增大,呈现顶板大、底板小的规律;车站拱顶段开洞侧边柱地震工况下剪力明显大于静力工况下剪力;车站侧墙相对位移曲线在E2地震作用下近似直线,在E3地震作用下出现塑性变形,呈现明显非线性特征。针对计算结果,设计中通过采取加大边柱刚度、加强抗震构造措施,使得车站结构在地震作用下柱轴压比及层间位移角均能满足规范要求,既实现了通透的视觉效果,又满足了抗震设防要求。