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关于地下结构云图法地震易损性分析中输入地震动最优数量的探讨
1
作者 庄海洋 杨靖 +1 位作者 刘园园 唐柏赞 《振动工程学报》 北大核心 2025年第3期587-594,共8页
本文基于地震易损性分析方法,设计样本随机抽取程序,探究了云图法中不同输入地震动数量对于地下结构地震易损性曲线的影响。以浅埋两层三跨地铁车站结构为研究对象,建立土-地下结构非线性动力相互作用有限元模型,选取350条天然地震动记... 本文基于地震易损性分析方法,设计样本随机抽取程序,探究了云图法中不同输入地震动数量对于地下结构地震易损性曲线的影响。以浅埋两层三跨地铁车站结构为研究对象,建立土-地下结构非线性动力相互作用有限元模型,选取350条天然地震动记录作为输入,计算获得了350个工况下该地下结构的地震响应。选取层间位移角(IDR)作为结构地震损伤参数,地震动峰值地表加速度(PGA)作为地震动强度参数,构建了该地下结构的地震易损性曲线。结果表明,当输入地震动数量小于190条时,输入数量对地下结构各抗震性能等级的PGA阈值影响较大;当输入地震动数量大于190条时,地下结构的轻微破坏及中度破坏的地震易损性曲线不受输入数量的影响;当输入地震动数量大于280条时,严重破坏及倒塌的曲线受输入数量的影响也基本可忽略。当常见的两层三跨地下结构处于强震(PGA<0.3g)威胁概率较低的区域时,本文推荐选用190条天然地震动作为输入,当处于强震威胁概率较高的区域时,推荐输入280条天然地震动。 展开更多
关键词 地铁车站结构 输入地震动 地震易损性 抗震性能
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既有上部结构向下增建地下结构抗震性能研究
2
作者 邬泽 卢广 +1 位作者 庄海洋 唐柏赞 《振动与冲击》 北大核心 2025年第2期245-253,共9页
基于深圳北站广场向下增建城际铁路地下车站结构的实际工程背景,场地土中地下车站附带上部已建结构的地震反应特征、相互作用机理及其破坏机制成为结构抗震性能评价的关键问题。鉴于此,采用整体动力时程分析方法建立了土-地下结构-上部... 基于深圳北站广场向下增建城际铁路地下车站结构的实际工程背景,场地土中地下车站附带上部已建结构的地震反应特征、相互作用机理及其破坏机制成为结构抗震性能评价的关键问题。鉴于此,采用整体动力时程分析方法建立了土-地下结构-上部结构静、动力耦合非线性动力相互作用的三维精细化数值模型,系统地研究了地下车站附带上部结构、单建地下车站结构、单建地上结构的地震响应规律及其损伤演变过程。结果表明:相比单建地下车站结构,由于受上部结构影响,增建地下车站结构的水平侧向力及其层间位移角均显著增大,且顶、底板地震损伤面积及程度明显加剧;相比单建地上结构,由于受地下车站结构影响,增建地下车站结构的上部结构的变形协调性显著降低,其地震损伤较单建地上结构严重,尤其在中柱与二层楼板连接处。研究成果可为既有上部结构向下增层拓建的科学设计、防震减灾提供支撑和借鉴。 展开更多
关键词 土-地下结构-上部结构动力相互作用 增建地下结构 抗震性能 地震损伤 时程分析法
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穿越液化流滑区盾构隧道纵向非线性地震响应研究 被引量：1
3
作者 李孝雄 庄海洋 +2 位作者 王伟 赵凯 陈国兴 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期131-137,183,共8页
为了明确场地液化流滑区越江跨海盾构隧道结构的抗震性能,以宽河谷微倾斜可液化场地在不同地震动强度下土层的位移时程作为输入地层震动状态,并基于广义反应位移法,建立了4.8 km精细化梁-弹簧盾构隧道模型,研究了场地液化流滑对盾构隧... 为了明确场地液化流滑区越江跨海盾构隧道结构的抗震性能,以宽河谷微倾斜可液化场地在不同地震动强度下土层的位移时程作为输入地层震动状态,并基于广义反应位移法,建立了4.8 km精细化梁-弹簧盾构隧道模型,研究了场地液化流滑对盾构隧道纵向地震响应和相邻管环纵向张开量的影响。研究结果表明:场地的液化流滑将导致盾构隧道产生极大的环间纵向张开量、截面拉力和压力突变,充分说明了场地流滑对隧道结构地震安全的危害性;盾构隧道损害严重位置处均位于液化土层的滑动面;沿轴线的弯矩变化曲线与加速度放大系数曲线和河谷地形具有一致性,且曲线在液化区呈现出明显的突变现象。 展开更多
关键词 盾构隧道 广义反应位移法 液化流滑 环间张开量 地震响应
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近直下型断层的地铁车站结构地震响应
4
作者 刘英 庄海洋 +1 位作者 张季 周珍伟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期843-852,共10页
目前在近断层场地中地下地铁车站抗震性能水平认识方面相对匮乏,鉴于此,提出了一种考虑发震断层-地下结构全过程地震响应的IBE-FEM联合求解分析方法。首先,基于运动学有限断层模型,采用间接边界元方法(IBE)求解直下型走滑断层错动作用... 目前在近断层场地中地下地铁车站抗震性能水平认识方面相对匮乏,鉴于此,提出了一种考虑发震断层-地下结构全过程地震响应的IBE-FEM联合求解分析方法。首先,基于运动学有限断层模型,采用间接边界元方法(IBE)求解直下型走滑断层错动作用下上覆软土沉积层场地内的地震波场,并验证了有限元法(FEM)间接求解地震波场的可行性;在此基础上,通过建立土-地下连续墙-主体结构非线性静-动力耦合的二维整体时域有限元模型,初步探究了断层-软土场地耦合效应对地铁车站抗震性能的影响规律。结果表明:在近断层区域,地铁车站结构震害具有典型的断层上盘效应和震害集中效应,更容易进入塑性变形发展阶段;在远断层区域,由于断层-场地效应耦合作用,断层下盘场地内地震波场衰减较缓,其内车站结构整体震害略大于断层上盘。本文研究方法为近断层场地条件下地下结构地震响应分析开辟新思路,也可为相关场地区域内的地下结构抗震设计提供技术参考。 展开更多
关键词 间接边界元-有限元法 全过程地震反应分析 土-地下结构动力相互作用 走滑断层 场地效应
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某越江综合管廊河谷场地液化流滑侧向扩展研究
5
作者 李孝雄 赵瑞兴 +1 位作者 庄海洋 赵凯 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期670-677,共8页
液化引起河流阶地横向流滑会对长江下游的自然环境和建筑环境造成巨大破坏。然而,长江下游宽河谷场地尺寸达几千米,场地存在厚且松软的沉积层,土层分布极不均匀。土壤的非线性和千米级横向变形限制了该类场地数值模拟的可计算性。针对... 液化引起河流阶地横向流滑会对长江下游的自然环境和建筑环境造成巨大破坏。然而,长江下游宽河谷场地尺寸达几千米,场地存在厚且松软的沉积层,土层分布极不均匀。土壤的非线性和千米级横向变形限制了该类场地数值模拟的可计算性。针对长江下游宽河谷场地地形的复杂性和地层的特殊性,并结合实际工程所在场地地质剖面,建立了长江下游宽河谷场地精细化模型。采用已建立的砂土液化大变形粘弹塑性本构模型和ALE方法,解决了该类场地流滑大变形模拟困难。考虑地震波类型和强度的影响,分析了宽河谷微倾斜场地液化分布特征和侧向流滑规律。结果表明:微倾斜可液化场地坡底处土层的液化程度最为严重,微倾斜岸坡场地河床发生了明显的液化侧向扩展地震破坏,揭示了宽河谷微倾斜可液化岸坡场地侧向扩展的空间变位特征,上述原因主要是由于宽河谷不同位置处土单元应力状态差异性所造成;通过与场地液化侧向扩展震害等级评价标准进行对比,进一步明确了该长江下游宽河谷微倾斜岸坡场地液化流滑侧向扩展的震害特征及其程度。 展开更多
关键词 宽河谷场地 长江岸坡 土层液化 侧向扩展 震害特征
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纤维增强橡胶砂复合土动力学特性室内试验研究
6
作者 张丽萍 庄海洋 +1 位作者 鲁思杰 陈佳 《世界地震工程》 北大核心 2024年第2期112-122,共11页
针对橡胶颗粒与土混合而成的散粒体作为地基回填材料时承载力可能下降和变形较大的缺点,本文提出在该混合料中加入聚丙烯纤维进行改良,通过共振柱试验研究了橡胶含量、纤维含量和有效围压对混合复合土动剪切模量和阻尼比的影响。结果表... 针对橡胶颗粒与土混合而成的散粒体作为地基回填材料时承载力可能下降和变形较大的缺点,本文提出在该混合料中加入聚丙烯纤维进行改良,通过共振柱试验研究了橡胶含量、纤维含量和有效围压对混合复合土动剪切模量和阻尼比的影响。结果表明:随着橡胶含量R_(C)、纤维含量F_(C)和固结围压σ_(3)的增大,复合土动剪切模量的衰减及阻尼比的增长均有所减缓。复合土的最大动剪切模量G_(max)受R C和σ3的影响较大,受F C的影响较小,提出了G_(max)与R_(C)、F_(C)、σ_(3)的经验拟合公式。同时,本文给出了复合土G/G_(max)~γ曲线在Davidenkov模型中参数A和B的建议值,及参数γ_(0)与F_(C)的线性增长公式。并对复合土的阻尼比增长曲线进行拟合,给出了不同工况下λ_(min)、λ_(0)、β与F_(C)线性拟合公式。 展开更多
关键词 纤维增强橡胶砂 抗剪强度 动剪切模量 阻尼比
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两层三跨框架式地铁地下车站结构弹塑性工作状态与抗震性能水平研究 被引量：34
7
作者 庄海洋 任佳伟 +2 位作者 王瑞 苗雨 陈国兴 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期131-138,共8页
针对目前缺乏对现有地铁地下车站结构抗震性能水平的认识,根据相关规范的规定,设计了7种研究不同场地类别,并考虑输入地震动强度,分析了两层三跨框架式地铁地下车站结构的动力损伤特性及其抗震水平。结果表明,地铁地下车站结构的弹性和... 针对目前缺乏对现有地铁地下车站结构抗震性能水平的认识,根据相关规范的规定,设计了7种研究不同场地类别,并考虑输入地震动强度,分析了两层三跨框架式地铁地下车站结构的动力损伤特性及其抗震水平。结果表明,地铁地下车站结构的弹性和弹塑性工作性态层间位移角限值分别小于地面钢筋混凝土框架结构的对应值;同时,地铁地下车站结构从弹性极限工作状态到弹塑性极限工作状态所对应的层间位移角的差值也较小,说明其抗震延性明显比地面钢筋混凝土框架结构的要差。基于计算结果,分析了不同输入地震动强度下地下结构层间位移角、结构与土体的刚度比和输入峰值加速度之间的关系,建立了该类地铁地下车站结构层间位移角随地下结构与地基的刚度比和输入地震波峰值加速度变化的预测公式,以及该类地下车站结构层间位移角限值与抗震性能水平的一一对应关系,初步给出了该类地下车站结构基于层间位移角的抗震性能水平划分和物理描述。 展开更多
关键词 地铁地下车站结构 结构与地基的刚度比 抗震性能水平 弹塑性工作性态 层间位移角
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阪神地震中大开地铁车站震害机制数值仿真分析 被引量：109
8
作者 庄海洋 程绍革 陈国兴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期245-250,共6页
1995年阪神地震中,神户市的地下结构遭受了严重的破坏,尤其是地铁车站的破坏最为严重,其中大开地铁车站有一半以上的中柱发生坍塌,导致地面坍塌近2.5m。对大开地铁车站的震害进行了全面地描述,基于大型商用有限元软件ABAQUS,采用在该软... 1995年阪神地震中,神户市的地下结构遭受了严重的破坏,尤其是地铁车站的破坏最为严重,其中大开地铁车站有一半以上的中柱发生坍塌,导致地面坍塌近2.5m。对大开地铁车站的震害进行了全面地描述,基于大型商用有限元软件ABAQUS,采用在该软件上二次开发的土体非线性黏弹性动力本构模型模拟土在循环荷载作用下的动力特性,采用黏塑性动力损伤模型模拟混凝土在循环荷载作用下的拉、压应力-应变关系,对大开地铁车站的非线性地震反应进行了数值仿真分析,给出了破坏演化过程,把有限元分析的结果与大开地铁站的实际震害现象进行了对比,结果表明:数值仿真分析结果能够合理地解释大开地铁车站的主要震害现象,建模方法能够被用来进行地下结构的非线性地震反应分析。 展开更多
关键词 阪神地震 地铁车站 震害分析 数值仿真 ABAQUS
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CFRP布加固的地铁地下车站结构中柱抗震性能研究
9
作者 姚凡夫 杨帆 庄海洋 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期754-762,共9页
现浇地铁地下车站结构中柱柱端往往是抗震薄弱区域,采用在中柱顶底端对称包裹CFRP布的加固方法,并基于ABAQUS软件,建立了土-地下结构非线性静动力耦合相互作用的三维有限元分析模型,通过设置不同CFRP布包裹范围及层数的数值模型,研究其... 现浇地铁地下车站结构中柱柱端往往是抗震薄弱区域,采用在中柱顶底端对称包裹CFRP布的加固方法,并基于ABAQUS软件,建立了土-地下结构非线性静动力耦合相互作用的三维有限元分析模型,通过设置不同CFRP布包裹范围及层数的数值模型,研究其对加固效果的影响。研究结果表明,CFRP布可在不改变中柱侧向刚度的情况下增强中柱抗侧向变形能力,同时CFRP布能够减轻中柱顶底端核心混凝土剪切破坏,使震后中柱仍具有一定的承载力,提升了中柱延性。相同地震动输入条件下,CFRP布加固柱核心区混凝土损伤、残余侧向变形及塑性变形较未加固柱有明显改善,抗震性能有明显提高。CFRP布加固效果不会随着包裹范围和层数的增加始终保持线性增长,存在最优值使地下车站结构中柱抗震性能达到最佳,因此建议中柱顶底端CFRP布总包裹范围为中柱高度的1/2,包裹层数为5层。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料 地铁 车站 中柱加固 抗震性能 数值模拟
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两层双柱岛式地铁车站结构水平向非线性地震反应分析 被引量：33
10
作者 庄海洋 陈国兴 胡晓明 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期3074-3079,共6页
采用在ABAQUS软件上开发实现的土体动非线性黏弹性模型模拟土的动力非线性,采用J.Lee提出的混凝土动力塑性损伤模型模拟隧道管片混凝土在循环荷载下的非线性特性,利用大型商业有限元软件ABAQUS对南京地区两层双柱岛式地铁车站结构的水... 采用在ABAQUS软件上开发实现的土体动非线性黏弹性模型模拟土的动力非线性,采用J.Lee提出的混凝土动力塑性损伤模型模拟隧道管片混凝土在循环荷载下的非线性特性,利用大型商业有限元软件ABAQUS对南京地区两层双柱岛式地铁车站结构的水平向非线性地震反应特性进行了数值模拟。数值分析表明:地铁车站在侧墙和顶板、中板和底板的连接处发生动应力集中现象,其中尤其是在中板和侧墙的连接部位动应力反应尤为严重;其次是上层中柱顶端和下层中柱底端出现很强的动拉压应力;在中板和中柱的连接部位也出现很强的动应力集中现象。这些计算结果表明,两层双柱岛式地铁车站结构的中柱和中板是地震反应最不利部位,这应引起地铁车站结构设计人员的重视。 展开更多
关键词 岩土工程 地铁车站结构 非线性地震反应 土体动非线性黏弹性模型 混凝土塑性损伤模型 ABAQUS软件
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土体动力粘塑性记忆型嵌套面本构模型及其验证 被引量：56
11
作者 庄海洋 陈国兴 朱定华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1267-1272,共6页
软土在循环荷载作用下,很小剪应变幅值发生时就会使土体产生塑性变形,因此采用粘塑性模型模拟软土在循环荷载作用下的动力特性更合理。本文针对软土在动荷载下的变形特点,采用等向硬化和随动硬化相结合的硬化模量场理论,基于土体的广义... 软土在循环荷载作用下,很小剪应变幅值发生时就会使土体产生塑性变形,因此采用粘塑性模型模拟软土在循环荷载作用下的动力特性更合理。本文针对软土在动荷载下的变形特点,采用等向硬化和随动硬化相结合的硬化模量场理论,基于土体的广义塑性理论,建立了一个总应力增量形式的土体粘塑性动力本构模型。该模型通过记忆任一时刻的加载反向面、破坏面和与加载反向面内切的初始加载面来确定屈服面变化规则,模型参数容易确定。在ABAQUS软件平台上实现了该模型的算法,通过土样动三轴试验的结果与模型预测结果的对比分析,验证了该模型的可行性。同时,对南京某含有较厚软土层的典型软弱地基的地震反应进行了分析,分析结果符合软弱地基非线性地震反应的一般规律。因此,该模型为软土非线性地震反应和土-结构非线性动力相互作用分析提供了一个较为实用的土体本构模型。 展开更多
关键词 土动力学 本构模型 ABAQUS软件 非线性地震反应
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土体动非线性黏弹性模型及其ABAQUS软件的实现 被引量：53
12
作者 庄海洋 陈国兴 +1 位作者 梁艳仙 徐明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期436-442,共7页
基于土的动应力-应变关系——Davidenkov骨架曲线,采用破坏剪应变幅上限值作为分界点,对Davidenkov骨架曲线进行了修正,即当剪应力值大于破坏剪应力值时,土体产生破坏,土体的动剪切模量采用破坏后的动剪切模量;参考Mashing法则,构造了... 基于土的动应力-应变关系——Davidenkov骨架曲线,采用破坏剪应变幅上限值作为分界点,对Davidenkov骨架曲线进行了修正,即当剪应力值大于破坏剪应力值时,土体产生破坏,土体的动剪切模量采用破坏后的动剪切模量;参考Mashing法则,构造了修正后的Davidenkov骨架曲线土体加卸载对应的应力-应变滞回圈曲线。基于ABAQUS软件的操作平台,开发了土体动弹塑性本构模型的子程序。选择南京某个典型软弱场地为研究对象,首先输入余弦加速度时程曲线,然后选取一条强震加速度记录作为基岩输入地震动,对不同峰值加速度水平下该场地的地震反应进行了二维有限元非线性分析,计算结果验证了所建模型的准确性和可用性。 展开更多
关键词 土体动非线性黏弹性模型 软弱场地 非线性地震反应分析 ABAQUS软件
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土–地铁动力相互作用体系侧向变形特征研究 被引量：18
13
作者 庄海洋 王雪剑 +1 位作者 王瑞 陈国兴 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1761-1769,共9页
针对现有地下结构抗震分析方法用于地铁大型地下结构的可行性研究明显不足问题,根据中国抗震规范的相关规定设计了常见的3种场地类别,考虑输入地震动特性及其强度,通过84种有限元计算工况,分析了土–地铁地下结构非线性动力相互作用体... 针对现有地下结构抗震分析方法用于地铁大型地下结构的可行性研究明显不足问题,根据中国抗震规范的相关规定设计了常见的3种场地类别,考虑输入地震动特性及其强度,通过84种有限元计算工况,分析了土–地铁地下结构非线性动力相互作用体系的侧向变形特征。结果表明,在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ3个场地类别条件下输入加速度峰值较大时(0.3g和0.4g),或者场地类别为Ⅳ类时即使输入很小地震动峰值加速度时,土与结构相互作用系数均小于1,即大型地铁地下结构侧向土体总是"推着"地下结构产生最大相对变形,此时地铁地下结构周围土层的大变形将对地下结构抗震造成不利的影响。反之,将会出现地铁地下车站结构侧向最大变形大于等代土体单元的侧向变形,即地下结构的动力变形将受到周围土层的约束作用,此时将对地下结构的抗震起到有利作用。同时,也给出了场地类别和输入地震动特性对土–地铁地下结构相互作用系数的影响规律。 展开更多
关键词 地铁 场地类别 抗震分析 侧向变形 土与结构相互作用
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可液化地基中地铁车站周围场地地震反应分析 被引量：21
14
作者 庄海洋 龙慧 +1 位作者 陈国兴 左玉峰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期81-88,共8页
地基液化是地铁车站结构在地震中发生严重震害的重要威胁之一。基于对砂土液化大变形本构模型的研究,建立了可液化地基–地铁车站结构非线性静动力耦合相互作用分析模型,分析了该相互作用体系的地震反应规律。首先,对地铁车站结构周围... 地基液化是地铁车站结构在地震中发生严重震害的重要威胁之一。基于对砂土液化大变形本构模型的研究,建立了可液化地基–地铁车站结构非线性静动力耦合相互作用分析模型,分析了该相互作用体系的地震反应规律。首先,对地铁车站结构周围地基的动孔隙水压力、位移和加速度的时空分布规律进行了分析,重点分析了可液化地基上车站结构上浮、周围侧向地基地表的地震沉降、车站结构周围地基的液化区分布特性及其位移矢量场特征;其次,对车站结构周围可液化地基的地震反应对地面结构的地基稳定性及其所处地震环境的影响进行了初步研究,研究成果可对控制可液化地基上地铁车站结构地基的震害及其对地面结构造成的震害影响提供科学依据和参考。 展开更多
关键词 砂土液化 地铁车站结构 地震反应 震害
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微倾斜场地中地铁地下结构周围地基液化与变形特性振动台模型试验研究 被引量：14
15
作者 庄海洋 付继赛 +2 位作者 陈苏 陈国兴 王雪剑 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1263-1272,共10页
强震中场地砂土液化产生的土层侧移对地面建筑结构和地下生命线工程造成了严重的破坏。可以预见,微倾斜液化场地的土层侧移也将对地铁地下结构的地震安全造成严重的威胁。鉴于此,开展了微倾斜(倾角为6°)可液化场地中两层三跨地铁... 强震中场地砂土液化产生的土层侧移对地面建筑结构和地下生命线工程造成了严重的破坏。可以预见,微倾斜液化场地的土层侧移也将对地铁地下结构的地震安全造成严重的威胁。鉴于此,开展了微倾斜(倾角为6°)可液化场地中两层三跨地铁地下车站结构与区间隧道连接部位地震反应的大型振动台模型试验研究。结果表明:微倾斜可液化场地中地铁车站结构两侧地基出现了明显的非对称液化分布特征,坡体下方水平土层比上方水平土层更易液化;因坡体内土体液化沿坡向下流滑引起了下方水平土层发生了明显的地面抬升,总体上坡体段内的地面侧移量最大,下方水平土层地面侧移量次之,坡体上方水平土层地面侧移量最小。同时,在试验过程中也发现,隧道和车站结构之间发生了明显的差异上浮,可能会造成连接部位附近结构的应力集中或加重该部位的地震破坏。 展开更多
关键词 微倾斜场地 砂土液化 土层侧移 地铁地下结构 振动台模型试验
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考虑初始静应力状态的土-地下结构非线性静、动力耦合作用研究 被引量：21
16
作者 庄海洋 吴祥祖 陈国兴 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期3112-3119,共8页
针对已有研究方法的不足,开展土-地铁车站结构静、动力耦合作用理论和计算方法的初步研究,建立土-地下结构静、动力耦合非线性相互作用的物理力学分析模型,在此基础上开展一般场地上双层多跨大型地铁车站结构在静、动力耦合作用下的力... 针对已有研究方法的不足,开展土-地铁车站结构静、动力耦合作用理论和计算方法的初步研究,建立土-地下结构静、动力耦合非线性相互作用的物理力学分析模型,在此基础上开展一般场地上双层多跨大型地铁车站结构在静、动力耦合作用下的力学反应及其地震成灾机制研究。研究结果表明:在静、动力耦合作用下,双层多跨大型地铁车站结构构件出现地震震害的先后顺序为:中板与侧墙连接部位处的下表面、中柱顶底端、顶板与侧墙的连接部位下表面、底板侧跨中部上表面、顶板中跨与柱的连接部位上表面;(2)中柱的顶、底端和侧墙的底部为抗震最不利的部位,当输入地震动强度较小时,这些部位只发生局部受拉或受压破坏,当输入地震动强度增强时,这些部位往往会发生受拉和受压破坏交替出现的严重破坏;(3)具有脉冲特性的近场地震波更易造成地铁车站结构的动力损伤或地震破坏。 展开更多
关键词 土力学 地下结构 土与结构相互作用 地震反应 震害
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液化大变形条件下地铁车站结构动力反应大型振动台试验研究 被引量：9
17
作者 庄海洋 陈国兴 +2 位作者 杜修力 李亮 左熹 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2007年第4期94-97,共4页
本文对浅埋于可液化南京细砂地基中的地铁车站结构的大型振动台试验结果进行了进一步的整理,主要分析了地铁车站结构侧向地基土发生液化大变形时车站结构的应变反应、加速度反应和土与结构侧墙之间接触面的动土压力反应,结果表明:地铁... 本文对浅埋于可液化南京细砂地基中的地铁车站结构的大型振动台试验结果进行了进一步的整理,主要分析了地铁车站结构侧向地基土发生液化大变形时车站结构的应变反应、加速度反应和土与结构侧墙之间接触面的动土压力反应,结果表明:地铁车站结构侧向土体发生液化大变形时,地基土的大变形造成地铁车站结构中柱和侧墙都发生较大的不可恢复的残余变形;在侧墙底部记录的动土压力反应幅值明显比中部和顶部处记录的值要大,中板处的峰值加速度都比底板处的对应值要大。 展开更多
关键词 液化场地 地铁车站 大型振动台 模型试验
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场地类别对地铁地下车站结构地震反应的影响规律 被引量：14
18
作者 庄海洋 朱超 +1 位作者 吴滨 陈国兴 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第4期70-76,共7页
以南京地铁建设为工程背景,根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)中场地类别的分类方法,保持场地覆盖层厚度不变,通过改变场地等效剪切波速,设计出典型的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类工程场地类别。采用大型有限元分析软件ABAQUS,考虑土体与混凝... 以南京地铁建设为工程背景,根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)中场地类别的分类方法,保持场地覆盖层厚度不变,通过改变场地等效剪切波速,设计出典型的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类工程场地类别。采用大型有限元分析软件ABAQUS,考虑土体与混凝土的非线性以及土与结构接触非线性,研究地铁车站在规范规定的不同场地类别条件下地下结构的层间位移和位移角反应特征以及结构关键部位的应力反应特征。结果表明:不同场地类别对地铁地下车站结构地震反应的影响规律和影响程度有所不同。总体来看,在较差场地类别条件下,基岩输入峰值加速度峰值对层间位移角幅值的影响程度较大,且对车站结构下层层间位移角幅值的影响更大。在本文所有的输入地震动强度条件下,Ⅱ类场地下地铁车站结构基本处于弹性工作状态,而Ⅳ类场地下地铁车站结构在中小地震发生时层间位移角很容易进入整体弹塑性工作状态。同时,场地类别越差,车站结构整体残余变形越容易发生,造成结构的残动内力也迅速增加。 展开更多
关键词 地铁车站 场地类别 地震反应 数值模拟
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复杂大型地铁地下车站结构非线性地震反应分析 被引量：35
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作者 庄海洋 龙慧 陈国兴 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2013年第2期192-199,共8页
以苏州地铁一号线的星海站为工程背景,对上层为五跨和下层为三跨的地铁车站结构的抗震性能进行数值计算,考虑了土体与混凝土的强非线性特性和土与结构接触非线性特性,分析了结构的层间位移反应特征和结构构件连接部位的应力反应规律,以... 以苏州地铁一号线的星海站为工程背景,对上层为五跨和下层为三跨的地铁车站结构的抗震性能进行数值计算,考虑了土体与混凝土的强非线性特性和土与结构接触非线性特性,分析了结构的层间位移反应特征和结构构件连接部位的应力反应规律,以及结构构件的动态损伤演化规律。研究结果表明:车站结构柱子底端的应力反应大于顶端的应力反应,边柱底端的反应大于中柱底端的反应,下层柱底的应力反应大于上层柱底的应力反应;车站结构的上层侧墙的顶底部结点的应力反应明显比下层侧墙的对应位置结点处的要大;车站结构顶板的中跨端部结点的应力反应明显比侧边跨和侧中跨的要大;车站结构中板的侧中跨端部的应力反应明显比中跨端点处的要大,同时中跨端点处的应力反应又要比侧跨端部的要大;下层右中柱及下层侧墙底部外侧均为破坏最为严重的区域。研究成果对提高该类地铁车站结构抗震性能的认识及其抗震设计水平提供合理的参考与指导。 展开更多
关键词 地铁地下车站结构 土与结构相互作用 地震反应
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基于子结构法的地铁车站地震反应分析 被引量：19
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作者 庄海洋 陈国兴 张菁莉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第S1期227-231,共5页
对1995年日本阪神地震中地铁车站的破坏情况进行了调查,深入分析了地铁车站的地震破坏机理。采用二维子结构分析方法(SASSI2000)分别对水平向和竖向地震动作用下神户大开地铁车站的地震反应进行了数值模拟分析。在建模时把地铁车站上方... 对1995年日本阪神地震中地铁车站的破坏情况进行了调查,深入分析了地铁车站的地震破坏机理。采用二维子结构分析方法(SASSI2000)分别对水平向和竖向地震动作用下神户大开地铁车站的地震反应进行了数值模拟分析。在建模时把地铁车站上方的土体作为车站的附属结构,首先采用SHAKE91程序计算自由场土体的动剪切模量和阻尼比,在SASSI2000中不再考虑土体的非线性。将计算结果与1995年阪神地震中该车站的震害进行了详细地对比分析发现所得的地震反应规律与其震害完全吻合,其计算结果能够合理的解释神户大开地铁车站的各种震害现象。因此,对地下车站的抗震设计具有一定的参考价值和指导意义。 展开更多
关键词 地铁车站 子结构法 抗震设计 地震反应
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