附加边跨层地铁车站地震响应与破坏过程分析

以往地下结构抗震研究大多数针对结构形式简单的车站结构,对于结构形式复杂的地下结构组合体研究较少。利用现有地下结构抗震设计中的动力非线性时程方法,对包含三层三跨的主体结构及两层三跨附加结构的大型地铁车站结构的抗震性能进行了动力数值模拟分析。主要探讨了地震作用情况下附加边跨层地铁车站的主体结构和边跨层结构的变形特性,车站结构构件以及整体动态损伤演化过程;描述了该类型地铁车站的抗震特性以及破坏损伤过程。结果表明:主体结构与附加边跨层结构间连接部分的存在对结构抗震是非常不利的;随着地震动的增大,主体结构相对于附加边跨层结构更加不安全。另外,主体结构侧墙底部以及两结构间连接部分是地震过程中结构的薄弱部位。

基于能量平衡原理的有限单元耦合方法

结构非线性数值计算分析应真实反映局部损伤破坏细节,以作为损伤演化全过程分析的依据。对同类构件,有限单元耦合方法可以解决破坏细节与整体模拟的空间尺度差异问题。基于能量平衡原理,建立了梁与实体单元、梁与壳单元以及壳与实体单元的耦合方程,适用于结构的损伤数值计算。对某RC框架结构原位推覆试验的损伤数值分析表明,有限单元耦合模型能正确反映整体结构的承载力和变形性能,并且能准确反映局部损伤破坏细节。