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双向地震作用下地铁车站改进截断墙抗液化上浮机制研究
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作者 胡记磊 杨兵 庞璐欧 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2023年第3期181-188,共8页
截断墙法能减小地震过程中因地基液化导致的地下结构上浮,但难以防止地震结束后由超孔压消散引起的结构上浮。此外,已有研究未考虑竖向地震对抗上浮效果的影响。因此,在截断墙的基础上增设抗拔梁与碎石土层,采用有限元-有限差分耦合方法... 截断墙法能减小地震过程中因地基液化导致的地下结构上浮,但难以防止地震结束后由超孔压消散引起的结构上浮。此外,已有研究未考虑竖向地震对抗上浮效果的影响。因此,在截断墙的基础上增设抗拔梁与碎石土层,采用有限元-有限差分耦合方法,分析了改进截断墙的最优参数设计及在双向地震下的响应规律。结果表明:设置碎石土层在震后的抗浮效果明显,抗拔梁的搭接长度为1.5 m时足以防止结构上浮;强震下截断墙法只能在一定程度上抑制结构上浮,在震后的上浮量也较大,而改进的截断墙法在震中能有效地抑制结构上浮,在震后结构基本不上浮;设置改进的截断墙能在一定程度上减轻地震过程中车站结构所受的内力。 展开更多
关键词 双向地震 地铁车站 液化上浮 改进截断墙法 机制
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截断墙法降低地下结构地震液化上浮 被引量：9
2
作者 刘华北 宋二祥 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1049-1055,共7页
位于饱和可液化土中的地下结构在地震激励下会由于土层液化而上浮,从而对结构造成严重破坏,设置截断墙是减少这种破坏的有效措施,在国外已经得到成功应用。但是,截断墙减小地下结构地震液化上浮的工作机理尚不明了,其设计参数的影响亦... 位于饱和可液化土中的地下结构在地震激励下会由于土层液化而上浮,从而对结构造成严重破坏,设置截断墙是减少这种破坏的有效措施,在国外已经得到成功应用。但是,截断墙减小地下结构地震液化上浮的工作机理尚不明了,其设计参数的影响亦亟待进一步研究。采用以动力两相体有限元法,分析了钢板桩截断墙在不同地震强度激励下降低地下结构地震液化浮的效果,探讨了其工作机理。分析结果表明截断墙对降低地下结构地震液化上浮有明显效果。同时,通过对地层中超静孔隙水压、土体变形、应力路径、应力-应变关系的分析发现,截断墙的主要作用在于抑制可液化土的变形和流动。虽然,在较弱地震激励下截断墙可以抑制超静孔隙水压的上升,但在较强地震作用下超静孔隙水压不减反增,通过分析解释了这种矛盾。同时还分析了钢板桩的水平位置、嵌入下卧非液化土层深度与地下结构搭接长度等设计参数对降低地下结构上浮影响,为钢板桩截断墙的设计提供科学依据。 展开更多
关键词 地下结构 地震液化 上浮 截断墙
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饱和砂土地层中隧道结构动力离心模型试验 被引量：32
3
作者 刘光磊 宋二祥 +1 位作者 刘华北 龚成林 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期2070-2076,共7页
饱和砂土地层中隧道结构可能会因地震地基液化而发生破坏。通过对可液化地层中地铁隧道结构的地震反应进行动力离心模型试验,研究了饱和松砂地基在地震作用下的反应特性、可液化地层中地铁隧道结构的上浮及变形特性和设置截断墙对限制... 饱和砂土地层中隧道结构可能会因地震地基液化而发生破坏。通过对可液化地层中地铁隧道结构的地震反应进行动力离心模型试验,研究了饱和松砂地基在地震作用下的反应特性、可液化地层中地铁隧道结构的上浮及变形特性和设置截断墙对限制隧道结构上浮的效果等问题。研究结果表明,地基液化引起的隧道衬砌上的附加变形内力以及隧道上浮量主要受地基液化时土水压力的变化影响。截断墙的设置限制了隧道两侧土体向隧道下方流动的趋势,有效减小了隧道结构的上浮量。 展开更多
关键词 离心机试验 砂土液化 地下结构 截断墙
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可液化地层中地铁隧道地震响应数值模拟及其试验验证 被引量：39
4
作者 刘光磊 宋二祥 刘华北 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1815-1822,共8页
饱和砂土地层中的地下结构在地震作用下可能因地基液化而发生破坏。采用动力固结两相体有限元程序DIANA SWANDYNE-II对可液化地层中地铁隧道结构的地震响应进行了模拟,并与动力离心模型试验结果对比以验证其效果。选用广义塑性模型Pasto... 饱和砂土地层中的地下结构在地震作用下可能因地基液化而发生破坏。采用动力固结两相体有限元程序DIANA SWANDYNE-II对可液化地层中地铁隧道结构的地震响应进行了模拟,并与动力离心模型试验结果对比以验证其效果。选用广义塑性模型Pastor-Zienkiewicz III模拟可液化土的动力特性,基于Biot方程的u–p形式建立有限元方程,进行饱和土动力固结的耦合计算。计算表明,该数值模型可较合理地模拟地下结构的地震反应特性,计算结果与试验现象基本相符。地基液化引起的结构附加内力及隧道上浮主要受地基液化时土水压力变化的影响,截断墙的设置可有效减轻隧道结构的上浮。 展开更多
关键词 动力有限元 砂土液化 地下结构 离心机试验 截断墙
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浅埋地铁车站的抗液化上浮改进措施数值分析 被引量：5
5
作者 白旭 唐小微 胡记磊 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期778-786,878,共10页
在强震中,位于饱和可液化地基中的地铁车站会因土层液化而发生上浮灾害,已有的抗液化上浮措施都具备一定减小结构上浮的效果,但仍有改进的空间。本文采用FE-FD耦合方法,分析了在地铁车站周围设置钢板桩截断墙、碎石土排水层及改进的截... 在强震中,位于饱和可液化地基中的地铁车站会因土层液化而发生上浮灾害,已有的抗液化上浮措施都具备一定减小结构上浮的效果,但仍有改进的空间。本文采用FE-FD耦合方法,分析了在地铁车站周围设置钢板桩截断墙、碎石土排水层及改进的截断墙和改进的碎石排水层措施的地震上浮响应情况,对比了各措施的抗上浮效果,并分析了其工作机理。结果表明:在地铁车站周围设置碎石土层和截断墙的方式都能在一定程度上抑制地铁车站上浮,其中改进的碎石土层和改进的截断墙措施的抗上浮效果都要优于其同类别的方式。改进碎石土层措施主要是通过抑制土层的超孔隙水压力累积来起到抗上浮的作用,而设置改进截断墙方法是通过抑制土体液化后的流动变形来减小结构的上浮。在这两种改进措施中,改进的截断墙方式在不同地震强度作用下其抗上浮效果都更明显,但结构加速度响应的放大效应显著。此外,这两种改进措施对结构的最大剪力和最大弯矩影响较小,但会削弱地铁站结构中柱的最大轴力,这对结构的抗震是有利的。 展开更多
关键词 地铁车站 地震液化 上浮 动力耦合分析 碎石土层 截断墙
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