城市轨道交通结构抗震设计规范
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中华人民共和国国家标准建筑工程抗震设防分类标准(GB 50223—2008)1 总则1.0.1 为明确建筑工程抗震设计的设防类别和相应的抗震设防标准,以有效地减轻地震灾害,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于抗震设防区建筑工程的抗震设防分类。
1.0.3抗震设防区的所有建筑工程应确定其抗震设防类别。
新建、改建、扩建的建筑工程,其抗震设防类别不应低于本标准的规定。
1.0.4 制定建筑工程抗震设防分类的行业标准,应遵守本标准的划分原则。
本标准未列出的有特殊要求的建筑工程,其抗震设防分类应按专门规定执行。
2 术语2.0.1 抗震设防分类 Seismic fortification category for structures根据建筑遭遇地震破坏后,可能造成人员伤亡、直接和间接经济损失、社会影响的程度及其在抗震救灾中的作用等因素,对各类建筑所做的设防类别划分。
2.0.2 抗震设防烈度 Seismic fortification intensity按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。
一般情况下,取50年内超越概率10%的地震烈度。
2.0.3 抗震设防标准 Seismic fortification criterion衡量抗震设防要求高低的尺度,由抗震设防烈度或设计地震动参数及建筑抗震设防类别确定。
3 基本规定3.0.1 建筑抗震设防类别划分,应根据下列因素的综合分析确定:1建筑破坏造成的人员伤亡、直接和间接经济损失及社会影响的大小。
2 城镇的大小、行业的特点、工矿企业的规模。
3 建筑使用功能失效后,对全局的影响范围大小、抗震救灾影响及恢复的难易程度。
4 建筑各区段的重要性有显著不同时,可按区段划分抗震设防类别。
下部区段的类别不应低于上部区段。
5 不同行业的相同建筑,当所处地位及地震破坏所产生的后果和影响不同时,其抗震设防类别可不相同。
注:区段指由防震缝分开的结构单元、平面内使用功能不同的部分、或上下使用功能不同的部分。
地铁车站抗震设计分析摘要:地铁地下结构是城市重要的公共基础设施,对城市生命和经济具有重大意义,因此对地铁地下结构进行抗震设计是非常必要的。
本文以某标准两层车站为计算模型,采用反应位移法和时程分析法两种方法进行地铁车站结构地震反应计算,并结合相关规范对计算结果进行了分析讨论,为类似工程及地下结构抗震研究具有一定的参考意义。
引言随着城市化的不断发展,为解决交通拥挤及效率问题,我国各大城市地铁建设迅猛发展。
地铁工程是城市重要的社会公共基础设施,其结构复杂且一旦损坏难以修复,会造成重大的经济损失。
而地铁等地下结构在地震中遭受重大震害的情况已有先例,如1985年墨西哥Ms8.1级地震造成的地铁隧道和车站结构破坏、1995年日本阪神Ms7.2级地震引起神户市大开地铁车站的严重破坏[1-3],因此对地下结构进行抗震分析是十分必要的。
众多学者对地铁等地下结构的抗震理论及规范进行了研究。
刘晶波等[4]阐述了地下结构抗震分析的五个关键问题,包括动力分析模型、结构-地基系统动力相互作用问题分析方法、地铁地下结构地震破坏模式和抗震性能评估方法、抗震构造措施,和地铁区间隧道穿越地震断层的设计方案及工程措施。
侯莉娜等[5]将《城市轨道交通结构抗震设计规范》和地上民用建筑抗震设计规范进行了对比分析,指出地铁地下结构可遵循“两水准、两阶段”的设计思路及地下结构抗震设计地震动参数应与其设计基准期一致等。
陈国兴等[6]对地下结构震害、动力离心机和振动台模型试验,以及工程师在地下结构抗震分析中可能用到的有效设计与分析方法等方面涉及的重要问题进行了简要和全面的回顾。
本文结合某标准两层车站的工程实例,阐述地铁地下结构抗震反应分析方法,并对计算结果进行分析,为城市地下结构抗震评估提供一定参考。
1.车站抗震反应分析概况1.1工程概况车站结构型式为地下两层两跨箱型框架结构,明挖法施工,标准段宽为20.1m,基坑开挖深度约为17m。
标准段剖面图如图1所示。
轨道交通工程地下车站结构抗震设计张有桔;王飞;沈洪波【摘要】综合抗震设计相关规范规定,结合抗震专项设计的要求,在分析抗震设防类别、等级及烈度、论证对象的判定基础上,明确基于性能要求的抗震设防目标,重点论述抗震专项设计中常用的反应位移法和时程分析法,通过对典型车站的抗震分析,说明抗震专项设计中主要计算过程和结论,以期为同类工程设计提供参考依据。
【期刊名称】《工程与建设》【年(卷),期】2016(030)003【总页数】4页(P361-364)【关键词】轨道交通;地下车站;抗震设计;设防目标;反应位移法;时程分析法【作者】张有桔;王飞;沈洪波【作者单位】安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,安徽合肥 230088;安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,安徽合肥 230088;安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,安徽合肥 230088【正文语种】中文【中图分类】U231.4;TU352城市轨道交通已经成为城市极为重要的交通基础设施,所以通过抗震设计,使轨道交通工程具有合理的抵抗地震破坏作用的能力,确保城市轨道交通结构的地震安全,尽可能减轻轨道交通结构因地震导致性能降低给城市轨道交通的正常运行造成障碍,对城市交通秩序、城市经济和人们社会活动、生命及财产安全都是非常重要的。
文献[1-5]规定,对抗震设防地区的城市轨道交通结构必须进行抗震设计。
本文重点从抗震设防类别、等级及烈度、论证对象的判定、抗震设防目标和抗震论证方法等方面,阐述合肥市城市轨道交通常见的地下车站结构抗震专项设计思路和方法。
根据文献[1]要求,城市轨道交通结构应根据其使用功能的重要性分为标准设防类(丙类)、重点设防类(乙类)和特殊设防类(甲类)3个抗震设防类别。
对于一般日平均客流量未超过50万人次的大型综合枢纽车站,抗震设防分类均为重点设防类(乙类)。
对重点设防类地下车站结构,其设防标准应满足文献[2]规定的本地区抗震设防要求确定;对进行过地震安全性评价的,应采用经国家地震工作主管部门批准的建设工程抗震设防要求确定,但不应低于本地区抗震设防要求确定的地震作用。
城市轨道交通地下结构抗震分析与设计摘要:轨道交通在城市建设中已成为重要的交通设施,因此有必要进行抗震设计,使轨道交通工程具有更为合理的抗震害能力,更好地保证城市轨道交通结构的地震安全性,减少地震造成的破坏。
本文对城市地下轨道交通工程的结构抗震设计进行了全面的分析和研究,希望能对同行工作者提供一些有价值的参考。
关键词:轨道交通工程;轨道交通工程结构;抗震;设计引言随着城市化的发展,城市交通条件和环境条件日益恶化。
交通拥堵和低效已成为各大城市的通病。
人们逐渐认识到,以地下铁道为骨干的大运量快速公交系统是解决这一问题的重要途径。
实践证明,地铁具有快速、高效、清洁的特点,在世界发达地区如东京、莫斯科、伦敦等大城市的客运中发挥着不可替代的作用。
近年来,中国的地铁建设也得到了快速的发展。
地铁工程是生命线工程的重要组成部分,其地震问题已成为城市工程抗震防灾减灾研究的重要组成部分。
在美国、日本等国家,对地铁等地下结构的抗震设计理论进行了研究,提出了一些实用的抗震设计方法。
然而,我们对这一领域的研究却相对滞后。
到目前为止,还没有独立的抗震设计规范。
GB50157—92《地下铁道设计规范》和GB50157—2003《地铁设计规范》对地铁的抗震设计都只给出了极为笼统的规定,其原因主要是研究工作开展不够,对地下结构抗震设计方法缺乏系统研究。
长期以来,地铁结构的抗震设计基本是参照GBJ111—87《铁路工程抗震设计规范》中有关隧道部分的条文和GB50011—2001《建筑抗震设计规范》,采用地震系数法进行的。
地震系数法用于地下结构抗震计算时具有明显的缺陷,比如按照地震系数法,作用在地下结构的水平惯性力随埋深的增加而增加,这与实际情况明显不符。
出现这一局面的原因与人们对地下结构震害的认识不无关系,在地层可能发生较大变形和位移的部位,地铁等地下结构可能会出现严重的震害,因此对其抗震问题应给予高度重视。
一、关于地下结构抗震研究和地下结构较为常用的地震分析方法 1.关于原型观测的方法分析这种方法主要是研究地下结构的地震反应规律和破坏机理,主要包括地震观测和损伤调查。
城市轨道交通盾构隧道的横向抗震设计(郑州工业应用技术学院,河南,郑州,451150)【摘要】随着地下空间大规模的开发和利用,城市轨道交通网中城市地下铁道所占比重很大,而城市地铁区间隧道又以盾构法隧道为主。
目前国内外学者在隧道的横向抗震分析方法提出了多种分析方法,包括地震系数法、相对刚度法、响应位移法等。
本文主要介绍了盾构隧道横向抗震设计中重力作用的计算方法、反应位移法、反应加速度法和基于等效线性化的时程法,可为地铁抗震设计提供参考。
【关键词】盾构隧道;抗震设计;重力作用计算;反应位移法;基于等效线性化的时程法一、引言随着城市建设的快速发展,人们不断地向城市聚集,造成如交通堵塞、环境污染等各大问题,因地铁具有快速、高效、清洁的特点,人们逐渐意识到发展地铁系统的重要性,在这种情况下地铁应运而生。
近年来,我国各大城市的地铁建设正处在快速发展阶段,如北京、天津、上海等城市地铁已相继建成通车,南京、重庆、西安、郑州、福州等一些大中城市也正在进行地铁建设。
由于地铁具有交通客运量大、速度快、安全、方便舒适等优点,地铁将逐渐取代公交车而成为城市主要的交通工具.目前,国内还没有具体的与地下结构相关的抗震设计标准和规范,其中《地铁设计规范》和《地下铁道设计规范》只是给出了指导性条文,缺乏明确的和可操作性强的规定及具体计算原则和施工措施,导致该状况的主要原因有以往地下结构建设发展比地面建筑缓慢的多,导致工程界学者的重视度相对不足;另外人们普遍认为土体对地下结构的运动具有约束作用,地下结构的抗震稳定性随面波埋深衰减而趋于更加稳定,认为在发生地震时不会轻易遭受破坏,这就是导致地下结构抗震研究比地面结构抗震研究滞后的主要原因。
直到1995年日本阪神大地震使人们彻底改变了地下建筑结构在地震时不易发生破坏这一观点。
正是由于隧道震害不断地出现,学者开始对地下结构的抗震安全性进行了大量研究,世界各国对地下结构的抗震性能的研究日益增多,并且根据试验研究的测试结果提出相应的设计方法及抗震减震方案,因此,对盾构隧道等地下结构进行抗震性能研究具有重要的理论价值和应用价值。
轨道交通工程地下车站结构抗震设计摘要:随着我国城市化进程的不断加快,人们生活质量和周边环境也发生了翻天覆地变化。
随着城市人口数量的增长,城市腰痛压力越来越大,轨道交通工程地下车站的出现有助于环节交通压力。
但轨道交通不仅要满足运输功能,还要有一定安全性和抗震能力。
本文以A市B地下车站为例,展开地下车站抗震设计分析,分析结果可作为后续地下车站抗震设计相关参考。
关键词:轨道交通工程;地下车站;结构;抗震设计引言现代化城市建设过程中,城市轨道交通不仅要具备良好的运输能力,还要在设计方面充分考虑其抗震性能和安全性。
地下车站结构施工要严格按照国家规定相关抗震设计标准进行设计,如此不仅能提升地下车站抗震性能,还能为日后城市的健康、可持续发展奠定良好基础。
一、抗震设防目标(一)抗震设防类别、烈度与等级根据《城市轨道交通结构抗震设计规范》的相关要求,城市轨道交通结构应划分为:标准设防类;重点设防类;特殊设防类,三个抗震设防类别。
标准设防类:抗震措施应按本地区抗震设防烈度确定;地震作用应按现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB 18306规定的本地区抗震设防要求确定;重点设防类:抗震措施应按本地区抗震设防烈度提高一度的要求确定;地震作用应按现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB18306规定的本地区抗震设防要求确定;对进行过工程场地地震安全性评价的。
应采用经国务院地震工作主管部门批准的建设工程的抗震设防要求确定,但不应低于本地区抗震设防要求确定的地震作用;特殊设防类:抗震措施应按本地区抗震设防烈度提高一度的要求确定;地震作用应按国务院地震工作主管部门批准的建设工程的抗震设防要求且高于本地区抗震设防要求确定[1]。
抗震设防地震动峰值加速度与抗震设防地震动分档和抗震设防烈度之间对应关系如表1所示。
表1:抗震设防地震动峰值加速度与抗震设防地震动分档和抗震设防烈度之间对应关系(二)论证对象的判定根据住房和城乡建设部印发的《市政公用设施抗震设防专项论证技术要点(地下工程篇)》的相关规定,轨道交通地下车站建筑面积超过10000㎡的可以判定该地下车站工程可以作为单体工程进行抗震专项论证分析。
地铁设计规范地铁设计规范地铁工程设计必须符合政府主管部门批准的城市总体规划和城市轨道交通线网规划。
地铁的主体结构工程设计使用年限为年。
地铁线路应为右侧行车的双线线路并应采用标准轨距。
设计地铁浅埋、高架及地面线路时应采取降低噪声、减少振动和减少对生态环境影响的措施使之符合国家现行的城市环境保护的相关规定。
地铁各系统排放的废气、废水、废物应达到国家现行的相关排放标准。
地铁工程抗震设防烈度应根据当地政府主管部门批准的地震安全性评价结果确定。
跨河流和临近河流的地铁地面和高架工程应按的洪水频率标准进行设计。
对下穿河流或湖泊等水域的地铁工程应在进出水域的两端适当位置设防淹门或采取其他防淹措施。
地铁的基本运营状态应包含正常运营状态、非正常运营状态和紧急运营状态。
系统的运营必须在能够保证所有使用该系统的人员和乘客以及系统设施安全的情况下实施。
地铁的设计运输能力应满足预测的远期单向高峰小时最大断面客流量的需要。
地铁线路必须为全封闭形式同时列车须在安全防护系统的监控下运行。
圆形隧道应按全线盾构施工地段的平面曲线最小半径确定隧道建筑限界。
高架线或地面线建筑限界的确定应符合下列规定高架线、地面线的区间和车站建筑限界应按高架或地面线设备限界或车辆限界及设备安装尺寸计算确定。
车站直线地段建筑限界应满足下列要求站台计算长度内的站台边缘距线路中心线的距离应按车辆限界加安全间隙确定但站台边缘与车辆轮廓线之间的间隙当采用整体道床时不应大于当采用碎石道床时不应大于。
曲线车站站台边缘与车辆轮廓线之间的间隙不应大于。
地铁线路的选定应根据城市轨道交通线网规划进行。
地铁的线路平面位置和高程应根据城市现状与规划的道路、地面建筑物、管线和其他构筑物、文物古迹保护要求、环境与景观、地形与地貌、工程地质与水文地质条件、采用的结构类型与施工方法以及运营要求等因素经技术经济综合比较后确定。
地铁的线路之间及与其他轨道交通线路之间的交叉处应采用立体交叉。
线路平面曲线半径应根据车辆类型、列车设计运行速度和工程难易程度经比选确定线路平面的最小曲线半径不得小于表规定的数值。