地下结构抗震设计的分析方法及其现状

浅谈轨道交通地下车站结构抗震设计1引言在目前城市发展建设过程中，增加多种交通基础设施，不仅使城市建设和经济发展获得巨大的提升，同时也为人们的出行提供更多便利的条件。

根据城市交通发展具有的作用，要充分挖掘城市空间，并进行科学合理的设计和规划，从而使城市轨道交通具有良好的运输能力。

所以为提升城市轨道运行能力，并使轨道交通具有良好的稳定性和安全性，在目前城市轨道交通建设过程中，需要在设计中完善地下车站结构抗震能力。

在进行轨道交通工程地下车站结构施工过程中，要严格按照抗震设计标准，开展正确的施工建设，不仅能够使地下车站结构抗震能力具有较高的能力，同时也为社会和经济发展提供良好的基础。

在目前轨道交通建设过程中，根据地下车站结构抗震设计，主要按照以下几点要求进行讨论：（1）抗震设防类别；（2）抗震等级及烈度；（3）论证对象的判定；（4）抗震设防目标；（5）抗震论证方法。

并结合某城市地下车站抗震设计要求，从而进行详细的分析和研究。

2抗震设防目标2.1抗震设防类别、烈度及等级根据我国城市轨道交通工程地下车站建设要求，同时按照地下车站结构功能类型，主要分为三种：（1）特殊设防类（甲类）；（2）重点设防类（乙类）；（3）标准设防类（丙类）。

在上述地下结构功能类型分类中，根据车站日平均客流计算，从而确定地下车站结构的类型。

在目前重点设防类地下车站结构施工中，对于结构抗震设计具有明确的要求和规定，同时在进行抗震设计、结构施工和竣工验收过程中，都需要对抗震能力进行检查，并将检查数据和实际信息进行记录，并建立完善的抗震数据管理体系。

2.2论证对象的判定随着城市轨道建设的规模和功能不断增加，在目前地下车站结构抗震设计中，要求地下车站工程建设面积要超过一万平米，从而进行充分的抗震能力分析，使抗震结构符合抗震设计内容标准。

2.3抗震设防目标根据地下车站结构抗震标准，在进行地下结构抗震设计施工中，需要对地下环境进行全面的分析，从而在进行地下结构设计施工过程中，根据抗震设计要求和标准，能够使结构具有良好的抗震能力。

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。

综合管廊的结构设计与抗震性能分析综合管廊作为一种城市地下管线的保护结构，其设计和抗震性能是非常重要的。

本文从工程专家和国家建造师的角度出发，对综合管廊的结构设计和抗震性能进行分析和探讨。

首先，综合管廊的结构设计需要考虑到多种因素。

一方面，综合管廊需要满足不同管线的布置和运行要求。

不同类型的管线在综合管廊中的布置，需要考虑到管道的间距、高度和排列方式，以便实现管道的运行和维护。

另一方面，综合管廊的结构设计也需要考虑到地质条件和地下水位等因素，以确保综合管廊的稳定性和安全性。

在设计中，要合理选择材料和结构形式，以满足工程的要求。

其次，综合管廊的抗震性能是设计中需要重点考虑的问题。

由于地震会对建筑物产生很大的力和位移，因此综合管廊的结构设计需要考虑抗震设计的要求。

在设计中，要根据地震区域的地震烈度和震中距离等因素，确定地震力的设计参数。

同时，还需要考虑综合管廊的抗震位移控制，使用适当的位移控制节点和可靠的连接方式，以确保在地震作用下综合管廊的变形和位移不超过规定的限值。

另外，在综合管廊的抗震性能分析中，还需要考虑到地下水位和地下室水压等因素。

地下水位的上升会对综合管廊的梁柱结构产生较大的压力和力矩，因此在设计中需要考虑地下水的影响，选择合适的地下水压力和水重力荷载。

此外，还需要考虑地下室内的水压力，选择合适的材料和结构形式，以提高综合管廊的抗震性能。

在综合管廊的结构设计和抗震性能分析中，工程专家和国家建造师需要综合考虑多种因素，并结合自己多年的经验和专业知识，制定合理的设计方案。

同时，还需要进行相关的模拟和试验，验证设计的可行性和抗震性能。

只有在结构设计和抗震性能都得到充分考虑和保证的情况下，综合管廊的建设和使用才能更加安全可靠。

综合管廊作为一种城市地下管线的保护结构，其结构设计和抗震性能的分析和研究对于城市建设和地下管线的使用非常重要。

只有通过科学合理的结构设计和抗震性能分析，才能确保综合管廊在日常运行和地震灾害中的安全性和稳定性。

地铁车站结构抗震分析摘要：随着城市化的进程，各个城市的规模日益扩大，进几年来各个城市对城市轨道交通建设的投入也不断加大。

过去人们普遍认为，地下建筑结构具有良好的抗震性能。

然而近年来世界各地已发生的地震灾害中，发现很多地下结构也遭受了不同程度的破坏，甚至部分出现了很严重的破坏。

目前地铁抗震设计主要参考《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB 50909-2014)进行抗震计算。

本文将以浙江金华地铁工程的某个地下车站为例，采用“I反应位移法”分析地震作用的工况，并提出一些抗震方面的意见和建议。

关键词：城市轨道交通；抗震性能；反应位移法；地震作用工况1 车站抗震设计概况1.1工程概况地铁车站为金华-义乌-东阳市域轨道交通工程一个站。

车站为地下一层侧式车站，主体结构为地下一层单柱双跨钢筋混凝土框架结构，标准段宽度为17.6m，顶板覆土厚度2.8-3.2m，底板埋深12.1m，车站总长291.1m。

车站结构采用明挖法施工。

图一：车站标准横断面1.2抗震设防目标依据住房和城乡建设部下发的《市政公用设施抗震设防专项论证技术要点（地下工程篇）》及《城市轨道交通结构抗震设计规范》（GB50909-2014），并考虑到轨道交通地下车站的重要性和震后修复难度，抗震设防目标如下：（1）结构在遭受相当于本工程抗震设防烈度的地震影响时，即475年一遇地震动作用下，不破坏或轻微破坏，应能够保持其正常使用功能，结构处于弹性工作阶段，不应因结构的变形导致轨道的过大变形而影响行车安全；（2）结构在遭受高于本工程抗震设防烈度的罕遇地震（高于设防烈度1度）影响时，即2450年一遇地震动作用下可能破坏，经修补，短期内应能恢复其正常功能，结构局部进入弹塑性工作阶段。

475年一遇地震作用，对应50年超越概率10%地震作用，即《城市轨道交通结构抗震设计规范》（GB50909-2014）中E2地震作用。

2450年一遇地震作用，对应50年超越概率2%地震作用，即《城市轨道交通结构抗震设计规范》（GB50909-2014）中E3地震作用。

对地下建筑结构实用抗震分析方法研究摘要：在建筑科技迅速发展的当代，地上建筑结构的抗震理论日益成熟，相比之下地下建筑结构抗震的研究相对滞后，也逐渐有人关注和深入研究地下建筑结构的地震效应，对此领域也出现了仁者见仁智者见智的百家争鸣之态，每种理论都有各自的立足点，当然也不乏不足之处待以完善。

本文就当下几种地下建筑结构抗震的分析办法进行阐述和总结，希望可以带动更多的人对地下建筑结构的抗震分析引发更深的思考。

关键词：抗震；地下建筑；周围土体随着我国经济的迅速发展，地下结构工程也逐渐步入正轨，形成一套严密的体系。

一般来说，地下建筑结构能避开地面结构的一些缺陷，例如外界环境影响减弱，建筑的刚度也较大，这并不意味着地下结构工程可以永远避免地震等意外的发生，并且由于目前国内对于地下建筑结构实用抗震策略研究的层次较浅或者说研究成果较少，一旦发生地震，那么地下建筑将会受到巨大破坏，并且在灾后也不能给出及时的补救办法，造成更大的财力人力损失。

因此，我们需要加强对这方面的研究，使地下建筑结构抗震的研究速度能够跟上地下建筑工程的发展速度。

本文首先分析了近年来国内外抗震分析办法的发展并对具体的方法做出阐释，同时研究了地下结构工程抗震反应的特点，结合这两方面的内容，笔者提出了一些自己的想法，以期推进我国地下建筑结构实用抗震研究进程献。

1.地下建筑结构工程地震特性地震发生时，地下结构显示出来的特性主要有以下几点：首先，地下建筑结构的振动应变和地震的加速度联系较小；其二，周围地基的约束会对结构的振动产生很大影响，反之，地下建筑的振动对周围地基的影响较小；其三，地震发生时，地面建筑结构的各点相位差别不大，但是地下建筑结构的各点相位差别就会比较明显；其四，虽然地下建筑结构和地面建筑结构和周围地基的相互作用都会严重影响其动力反应，但是具体程度和方式都是不尽相同的；最后，地震波的入射方向也会影响结构的变化，即使入射方向只改变一点，但对于地下建筑结构来说，其应力会有很大改变，变形严重。

第49卷第6期2021年6月同济大学学报（自然科学版）JOURNAL OF TONGJI UNIVERSITY（NATURAL SCIENCE）Vol.49No.6Jun.2021论文拓展介绍地下结构抗震分析反应谱法与现有简化方法对比赵密1，李苗1，昝子卉2，高志懂1，杜修力1，王君杰3（1.北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室，北京100124；2.广州地铁设计研究院股份有限公司，广东广州510000；3.同济大学土木工程学院，上海200092）摘要：对比地下结构抗震分析的反应谱法与规范建议的简化分析方法即反应位移法和反应加速度法的计算精度。

在简介3种方法的基础上，以3个地铁车站二维横断面抗震分析为例，以动力时程分析结果为参考标准，比较3类抗震分析方法的计算精度。

研究表明，反应谱法计算地下结构变形及内力的误差为0.1%~14%，反应加速度法的误差为0.2%~ 26%，反应位移法的误差为9%~44%，反应谱法的计算精度高于反应加速度法和反应位移法。

关键词：地下结构抗震；简化分析方法；反应谱法；反应位移法；反应加速度法中图分类号：TU452文献标志码：A Comparison of Response Spectrum Method with Existing Simplified Method for Seismic Analysis of Underground structureZHAO Mi1，LI Miao1，ZAN Zihui2，GAO Zhidong1，DU Xiuli1，WANG Junjie3（1.Key Laboratory of Urban Security and Disaster Engineering of the Ministry of Education，Beijing University of Technology，Beijing100124，China；2.Guangzhou Metro Design and Research Institute Co.，Ltd.，Guangzhou510000，China；3.College of Civil Engineering，Tongji University，Shanghai200092，China）Abstract：This paper compares the response spectrum method for seismic analysis of underground structures with the simplified analysis method（such as the response displacement method and the response acceleration method）suggested by the seismic code.First，the response spectrum method，the response displacement method，and the response acceleration method are briefly introduced. Then，taking the two-dimensional cross-sectional seismic analysis of three subway stations as an example，the accuracy of the three analysis methods is compared.The results obtained from the dynamic time-history analysis is used as the reference solution.The results show that the error of the response spectrum method is0.1%to14%，that of the response acceleration method is0.2%to26%，and that of the response displacement method is9%to44%.The accuracy of the response spectrum method is higher than both that of the response acceleration method and the response displacement method.Key words：seismic resistance of underground structure；simplified analysis method；response spectrum method；response displacement method；response acceleration method由于地下结构受到周围土体的约束，初期人们认为地下结构地震安全性远高于地上结构，地下结构抗震问题没有引起人们的重视。

地下建筑结构的抗震设计的几个问题作者：邹德明陈小平苗春玲来源：《城市建设理论研究》2014年第04期【摘要】地震对建筑物的破坏是巨大的，尤其是对地下建筑结构，其结构更加容易遭受地震冲击力的破坏。

本文将从以下几个方面来具体分析地下建筑结构应该如何更好的进行抗震设计，以期能够有效提高地下建筑结构的抗震性能。

【关键词】地下建筑；抗震设计中图分类号：TU2 文献标识码：A一、前言为了能够有效提高地下建筑结构的抗震性能，在建筑设计环节就必须要严格把握设计的要点，从地震破坏力的角度出发，用科学合理的设计方法来设计地下建筑结构的抗震方案。

二、建筑抗震设计思想国内外对建筑抗震进行了大量的研究,抗震设计理念也有多种,但是现在比较常用的主要有:概念设计和基于位移的抗震设计。

1、概念设计概念设计是相对于数值设计而言着眼于结构的总体地震反应,可以理解为运用人的思维和判断能力,从宏观上决定结构设计中的基本问题。

抗震概念设计是根据地震震害和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,进行建筑结构总体布置并确定基本抗震措施的。

建筑形状力求规则和简单、建筑结构尽量对称、设置防震缝及尽可能满足建筑竖向均匀性。

前三种易于理解,以下就着重介绍建筑竖向均匀性问题。

均匀性问题存在于建筑的竖向布置中,无论是几何图形还是楼层刚度变化,其规则匀称应该是立面设计中优先考虑的。

不均匀布置会产生了刚度、强度的突变,引起竖向的应力集中或变形集中,以致在中小型地震中损坏,在大震时倒塌。

但是,要使结构做到完全均匀性,在实际设计中也有一定的困难。

结合工程实际,其均匀性问题主要表现如下:①填充墙设置的影响。

框架内的填充墙若设置不当,地震时往往会改变结构的受力状态而产生不利影响。

例如,由于填充墙设置不当,可使框架柱形成短柱而造成破坏。

为此,应把墙同柱分开或采用轻质墙以使框架柱连续。

②抗震墙不连续。

由于建筑上的需要,可能出现上下不连续的抗震墙,这就产生了不均匀性。

为此,应考虑限制上下层的刚度以及连续抗震墙的间距。

结构抗震与地下结构抗震探析摘要:随着经济社会的不断发展,人们不仅看重建筑的美观度、实用度,同时也对建筑的抗震性能具有更高的要求。

在建筑中,特别是高层建筑,其整体结构设计离不开抗震设计的相关内容。

不论是在设计建筑结构,亦或是在涉及地下建筑设施时,都需要结合抗震综合考虑,进而保证地下结构具备一定的抗震能力。

基于此,本文将探讨结构抗震与地下结构抗震。

关键词:结构抗震;地下结构抗震;建筑引言:随着经济社会的进一步发展,人们在物质生活有所满足之后具有更高的要求。

就老建筑目前现状而言,缺点颇多,不仅具有较低的设计标准,而且也不能及时防御诸如火宅、地震等危险。

在老旧建筑中,"老龄化"的问题也是十分突出,这就导致建筑结构方面存在极大的安全问题。

目前,不论是国家，亦或是社会各界，都对建筑物的抗震性能予以高度关注。

因此，即使是在地下结构中，也需要对地下结构抗震予以高度的重视，分析起目前的具体情况，不断的提升抗震性能。

1、地下结构震害的特点通常在地下结构中,地下通道十分常见,是其重要的组成部分,一旦发生地震灾害,最先受影响的就是地下通道。

就目前的相关研究来看,在地震灾害中,地下结构主要有以下几种破坏形式:第一,洞门裂损。

在地震灾害中,由于地表摇动,容易导致隧道的洞门裂损,常出现翼墙开裂、端墙松脱等现象。

第二,风化程度较高、岩体不稳定的洞口脱垮塌破坏，如图1所示。

洞口岩体具有较差的自稳能力,如果发生较大的地震,势必会出现洞口破坏的情况。

图1 洞口脱垮塌破坏第三,衬砌开裂。

在地下结构的地震危害中,衬砌开裂的破坏形式十分常见。

就这种开裂形式的具体情况来看,其中也包含多种形式,比如环向开裂、纵向开裂等。

第四,衬砌错位破坏。

由于地震剪力其发生作用,导致相关建筑结构发生位移,而由于震感过于强烈,导致位移过大,因此往往会出现这种破坏。

2、地下结构震害的影响因素就地下结构的震害的具体情况来看,各种各样的因素都会对其产生影响。