《铁路工程抗震设计规范》中各类场地的地震响应对比研究

分别构造厚度为25 m的砂性土场地和黏性土场地,对这2种场地各设置与GB 50111—2006《铁路工程抗震设计规范》中Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类场地相对应的3种剪切波波速水平,选取2条典型地震波作为出露输入地震波,将地震动峰值加速度缩放至设防烈度对应的地震动峰值加速度,分析各类场地的非线性响应。结果表明:低烈度地震作用下,场地的放大作用比较明显,砂性土场地的剪应变大于黏土场地,最大谱加速度受到地震输入波、剪切波波速和场地性质的影响。     

天津市某地铁站上盖楼群的场地条件评价

针对天津市某地铁站上盖楼群场地的工程特点,采用综合勘察技术对其进行了详细的岩土工程勘察,并分析所获取的现场钻探、标准贯入试验,静力触探、十字板剪切试验、扁铲侧胀试验、剪切波速测试、场地微动测试、现场水文地质试验和各类室内试验的资料,结合地质资料进行了场地地震响应分析,最后根据各类规范对场地条件进行评价。结果表明:三种超越概率水平下的基岩水平地震动加速度峰值分别为24.986 cm/s2、128.047 cm/s2、262.766 cm/s2。计算确定该工程场地抗震设防烈度为Ⅶ度,设计基本地震加速度值为0.15g,设计地震分组为第一组,场地特征周期值为0.45 s,为抗震不利地段。波速测试结果确定场地土类型为中软土,场地类别为III类,场地在地震烈度为Ⅶ度地震力作用下不发生液化。     

高架车站设计中的三种抗震规范参数比较

比较了《建筑抗震设计规范》、《城市轨道交通结构抗震设计规范》和《铁路工程抗震设计规范》在高架车站设计中所用地震参数的异同,包括地震重现期、反应谱曲线构成、衰减指数等,得到《城市轨道交通结构抗震设计规范》对多遇地震下低烈度区软弱场地的地震作用提高最多,比《铁路工程抗震设计规范》约提高30%,比《建筑抗震设计规范》约提高80%。通过某场地条件下高架车站墩柱截面设计比较,得到《城市轨道交通结构抗震设计规范》比《建筑抗震设计规范》圬工量提高20%。     

“建桥合一”式高架车站多遇地震水平抗震性能研究

《城市轨道交通结构抗震设计规范》规定,对于高架车站承受列车荷载的结构按《铁路工程抗震设计规范》抗震设计,非承受列车荷载结构按《建筑抗震设计规范》抗震设计。"建桥合一"的高架车站存在各规范对年超越概率、反应谱定义方式和参数取值以及强度验算指标规定不统一的问题,给设计工作带来困扰。结合工程实例,对多遇地震水平各规范应用中的设计水准以及强度指标相对安全性进行分析。研究表明:在多遇地震情况下,《城市轨道交通结构抗震设计规范》设计水准以及反应谱峰值远高于《建筑抗震设计规范》和《铁路工程抗震设计规范》;在强度验算方面,以《铁路工程抗震设计规范》的容许应力为验算标准更为安全,并在工程实例分析中得到验证;地铁高架车站多遇地震水平的强度验算过程可简化为采用《城市轨道交通结构抗震设计规范》进行地震动输入、直接采用《铁路工程抗震设计规范》进行强度验算。     

中欧抗震规范关于地基土砂土液化的判别研究

地震时地基土产生液化将会使地基土的强度或刚度降低,从而导致地面建筑物的破坏。本文根据国家规范《建筑抗震设计规范》(2016年版)和《铁路工程抗震设计规范》(2009年版)及欧洲规范《结构抗震设计》(BS EN1998-5:2004)为基础对各规范中关于地基土砂土液化判别方法进行研究,并结合"一带一路"上具体工程实例进行分析。结果表明,中欧规范中关于地基土砂土液化的判别都考虑了地下水埋深、砂土埋深及标准贯入锤击数的影响,但欧标多考虑了上覆土层有效应力的影响。通过对国标与欧标关于地基土砂土液化的研究,为今后欧洲市场类似项目的开展提供借鉴。     

南京地铁1#线区间隧道地基的地震液化判别

南京市地铁1#线的城区段为浅埋地下铁道，所穿越的土层有相当区段为地震作用下极易液化的饱和粉土或粉细砂。按照国家地震区划，南京市的设防烈度为7度，位于地震危险区。因此，有必要对这些土层的液化情况进行研究，以便采以相应的工程技术措施。地基液化判别分为原位试验、室内试验及理论计算3种方法。原位判别方法有标贯法、静力触探法、剪切波速法，判别结果的正确与否依赖于试验结果的准确性和经验公式的可靠性；室内试验主要利用动三轴或动直剪试验，试验结果受到土样扰动和荷载波形模拟的影响；理论计算方法不仅可以计算自由场地，还可以考虑地铁天挖后的情况，但很多参数难以正确取值。鉴于各种方法均有特点，而我国现行的抗震设计规范对地基土的液化判别方法不尺相同，同时考虑到地铁区间的特殊性，文中采用铁路工程抗震设计规范、动三轴试验及有效应力的理论分析相结合的方法，对南京地铁1#线区间隧道地基土在7度地震情况下的自由场、地铁区间隧道开挖后的土层液化情况进行分析，得出当隧道底板坐落在Ⅱ5层，且Ⅱ5层较厚时的液化区出现在隧道衬砌底板处；局部地段液化区出现在隧道顶部及拱腰；大部分地段的液化区出现在隧道顶板上方的结论。     

石太客运专线桥梁抗震计算

对《铁路工程抗震设计规范》(GBJ111—87)与《铁路工程抗震设计规范》(报批稿)计算理论进行了对比、分析,以及对采用的计算软件和计算方法进行了验证和选取。结合石太客运专线桥梁具体工点,分别采用两种理论进行计算并将结果进行了对比、分析,使《铁路工程抗震设计规范》(报批稿)计算理论在石太客运专线桥梁抗震设计中得到正确的理解和应用。石太客运专线桥梁抗震设计采用“报批稿”计算理论后,由于地震力变化比较大,对原设计采取了一系列的调整措施,确保桥梁的抗震要求。     

天津铁路集装箱中心站真空-堆载联合预压法沉降控制设计

基于天津新港北铁路集装箱中心站工程,并结合场地状况,对地基处理方案进行研究和比选,选择真空-堆载联合预压法作为地基处理方案。根据铁路行业相关设计规范,就真空-堆载联合预压法在铁路工程中的应用设计进行详细阐述,重点通过试验段研究、地基沉降计算和地基固结计算等提出真空预压控制指标,并通过对增压防堵真空预压区(ZY-5)监测和检测结果分析,验证整个计算过程的合理性和准确性。     

铁路用地系统设计研究

依据国家和行业相关设计规范、标准对铁路工程建设用地的要求,总结分析近年来铁路建设项目在勘察设计、施工及运营期间有关铁路用地系统设计问题,对铁路用地分类、用地设计原则、数量计算原则、不同阶段计算精度与方法、用地指标分析、用地系统设计典型工点类型划分及设计注意事项等6个方面进行全面归纳总结,提出提高铁路用地系统设计质量的改进措施及建议,为后续建设项目提供借鉴,避免在用地设计系统方面出现类似问题。     

能量开放场地中地层相对位移模型研究

地层相对变形的取值是否合理直接影响反应位移方法在地下结构抗震设计计算中应用的准确性。对于能量开放场地,将场地模型等效为一维土柱模型,在模型底部设置黏性边界以考虑能量的向下传递,通过人工合成地震动方法,针对不同场地类型及抗震设防烈度,研究能量开放场地中地层相对位移的分布规律。同时,根据模拟结果对其进行参数拟合,获得了单位深度变化上的峰值剪应变。对于能量开放的场地条件,当应用反应位移方法计算结构的地震响应时,结构顶与底相对位移差可通过单位深度变化上的峰值剪应变乘以结构高度即可获得。     

连续梁桥抗震性能分析与评价

研究目的:为满足<铁路工程抗震设计规范>中对连续梁桥进行三水准抗震设计的要求,本文通过具体算例对连续梁桥进行多遇地震弹性、罕遇地震弹塑性地震反应分析,分别从强度、延性和抗剪等方面实现对连续梁桥抗震性能的总体评价.研究结论:提出了连续梁桥在多遇地震作用下强度及稳定性验算方法、罕遇地震作用下延性验算方法,弥补了<铁路工程抗震设计规范>计算方法不能详细反映此类桥梁抗震性能的不足,为铁路连续梁桥抗震性能评价和抗震设计提供了理论基础.     

我国现行轨道交通桥梁抗震设计规范探讨

从设计角度出发,对《地铁设计规范》、《城市桥梁抗震设计规范》和《城市轨道交通结构抗震设计规范》在桥梁抗震设计标准、分析方法、设计加速度反应谱及设计方法等方面进行对比、分析,阐明各规范的设计原理及适用性。分析结果表明,《地铁设计规范》和《城市桥梁抗震设计规范》的设计方法较为简明,便于操作;《城市轨道交通结构抗震设计规范》的设计概念更加明确,设计方法更加具体,对结构在地震作用下的工作状态把握也更加精准。     

中菲桥梁抗震设计规范比较

对我国现行《铁路工程抗震设计规范》(GB50111—2006)与National Structural Code of the Philippines VolumeⅡ(Bridges)(NSCP)抗震篇进行较为详细的对比。分别从抗震设计的基本思想、设计地震动参数、地震反应分析和计算方法、构造细节等方面对这两本规范进行了比较。两国规范的差别主要体现在抗震设防标准、构造细节及桥梁基础的抗震设计上;研究成果已在该地区相关项目上应用。     

高速铁路地基土压缩性分类及中低压缩性土变形特性研究

地基土压缩变形特性是影响高速铁路路基设计、施工、沉降评估等环节的重要因素。为进一步充分利用高速铁路地基土自身的承载变形能力，降低工程投资，通过开展综合勘察、土工试验及现场填筑试验等，提出基于变形控制为目的的高速铁路地基土分类标准，即高压缩性土、中高压缩性土、中低压缩性土及低压缩性土；并详细分析了各类地基土的物理力学指标。针对目前尚未充分利用的中低压缩性土，从室内试验压缩特性及现场填筑试验压缩性等角度分析了高铁路基荷载下，中低压缩性土地基承载变形快速收敛的特性。研究结果表明，在经过适当处理后，中低压缩性土变形可以满足高铁路基工程的要求。因此，将既有规范中中等压缩性土进一步细分为中低压缩性土和中高压缩性土，有利于优化高速铁路路基结构设计，为降低工程成本提供依据。     

基于不同基础模拟方式的钢-混凝土组合高架独柱车站抗震分析探讨

高架车站是一种"站桥合一"的结构,它既是建筑,也是轨道交通结构的一部分。对于独柱长悬臂高架车站而言,其结构抗震冗余度低,抗震分析尤为重要。钢-混凝土组合独柱车站结构是一种新型结构体系,其构件尺寸小,自重轻,有更强的抗震变形能力,它在地震作用下的具体表现值得研究。民用建筑设计规范和城市轨道交通设计规范对高架车站计算中的基础模拟有不同规定,有必要对不同基础模拟方式下的抗震分析结果进行探讨。通过具体的工程实例,建立多个比较分析模型,分析不同基础模拟方式之间的计算结果差异,给出设计建议。其一,由于独柱结构在地震作用下的扭转效应,需要特别关注边部构件的设计;其二,基于独柱结构的特殊性,设计应考虑桩土共同作用,对于土弹簧的不同取值应进行包络设计;其三,对于独柱结构的主要构件应进行抗震性能化设计,独柱墩的性能目标建议为大震斜截面弹性、正截面不屈服。     

中日规范地下结构反应位移法的位移与剪力研究

在我国《城市轨道交通结构抗震设计规范》对地下结构反应位移法的设计指导偏少的情况下,研究分析其与日本《水道施設耐震工法指针·解说》反应位移法地层位移函数和地层剪力计算公式的差异,并通过某工程地铁车站的算例比较得到,车站埋置于中软土层的地层位移和地层剪力计算,"日本规范"偏于安全,而中硬土层的计算则"中国规范"偏于安全。建议地下结构抗震设计中,当车站埋置土层剪切波速大于300 m/s时,不宜再留设过多安全储备,并可结合安评参数考虑一定的地震作用折减。     

对《铁路工程抗震设计规范》的补充建议

以《铁路工程抗震设计规范》（ＧＢＪ１１１－ ８７）规定的三类场地划分为出发点，提出了１２ 条适合于对结构进行动力反应分析的实际地震波。编制了生成拟合标准反应谱和进行结构动力反应分析的两种人工地震波的计算机程序，总结了地震波的选用原则，提出了选用地震波时的建议和注意点。从一典型的铁路桥墩地震时程反应分析表明，本文提出的方法是可行的，计算结果是可靠的     

土参数随机性对高速铁路周围环境振动影响的概率分析

为探究场地土参数的随机性对高速铁路环境振动的影响,获取场地土剪切模量和阻尼比的后验随机分布样本,建立列车-轨道-地基土耦合模型计算高速列车通过时场地土表面的随机振动响应。基于概率分析理论,采用核密度估计方法推演地面随机振动响应的概率密度函数,获得高速铁路环境振动的1/3倍频程计权振级以及具有95%置信水平的Z振级双侧置信区间,对随机土参数振动影响的敏感性进行了深入的探讨,并进一步提出了采用“环境振动阈值”和“距离过渡区”对高速铁路周围已建和拟建建筑物进行评估和预测的方法,具有一定的工程应用价值。研究结果表明：在交通环境振动的预测和评价中,土参数的随机性不容忽视;土参数的随机性对高频振动和远场振动的影响较明显;在距离振源较远的区域,场地土材料阻尼比的随机性对环境振动的影响大于土体剪切模量随机性的影响。     

砂土场地地铁车站抗震计算方法

选取典型砂土场地地铁车站,分别采用反应位移法、反应加速度法、有限元动力分析法对其在地震作用下的结构内力进行计算,分析不同抗震计算方法在地铁车站抗震设计中的适用性。结果表明:对于砂土场地地铁车站,3种抗震计算方法所得的结构内力最大值位置基本一致,最大弯矩、最大剪力均出现在侧墙底部与底板端部,最大轴力均出现在中柱底部与侧墙底部;反应加速度法计算结果与有限元动力分析法更为接近,反应位移法计算结果与有限元动力分析法相差较大,宜采用反应加速度法进行砂土场地地铁车站等地下结构的抗震计算。     

某北方海滨城市地铁工程通风空调室内设计参数确定

对北方某海滨城市地铁工程公共区通风空调室内设计参数的确定进行了分析,指出在这种夏季空调室外计算温度不高,相对湿度大的地区,地铁工程的室内设计参数不能采用地铁设计规范中相关标准来确定,需采用相对热指标RW I的方法来进行分析确定。