深软场地地铁车站近远场地震反应数值模拟分析

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"该文是关于深软场地地铁地下车站结构在近、远场地震反应的数值分析研究,发表于2014年的《南京工业大学学报(自然科学版)》第36卷第3期,作者包括龙慧、陈国兴等人。文中以苏州地铁一号线星海站为实例,探讨了地震构造环境对地铁结构的影响,通过建立二维非线性静动力耦合有限元模型,对比分析了近场中强震和远场强地震作用下的结构响应差异。" 文章深入研究了地铁地下车站结构在地震中的反应特性,特别是在深软地基地质条件下。深软场地通常指的是由深厚软土层构成的地表,这种地层在地震波传播过程中会显著放大地震动效应,因此对地铁结构的安全性和稳定性构成挑战。作者们选取了具有代表性的苏州地铁一号线星海站作为实际工程案例,结合苏州地区的地震构造环境,构建了一个考虑静力和动力效应的二维非线性有限元模型。 在近场地震中,地震波通常具有高频成分较多的特点,可能导致结构受到剧烈振动,局部应力集中,加速度、变形和应力反应可能超出设计预期,结构可能产生较早的损伤。而在远场地震中,地震波经过较远距离传播,高频成分衰减,低频成分相对增强,虽然整体振动幅度可能较小,但长期的缓慢振动可能导致结构累积损伤。 通过数值模拟,文章揭示了两种地震动作用下地铁结构的加速度、位移、应力分布和损伤模式的显著差异。近场地震可能导致更大的瞬时加速度峰值,使得结构部件承受更大的冲击载荷,而远场地震可能导致更大的累计位移,使结构产生持续的应变,这两者都可能导致结构的破坏或功能失效。 此外,文章还可能涉及了如何评估和量化这些地震反应,以及如何根据这些反应调整设计参数,以提高地铁结构的抗震性能。这包括可能采用的抗震设计方法,如能量耗散系统、隔震技术等,以及对结构材料和连接部位的优化。 这篇论文对于理解和改善深软场地地铁地下车站的抗震设计有着重要的理论和实践价值,对于相关领域的工程技术人员和研究人员提供了宝贵的参考依据。