地下建筑结构的抗震性探究范文

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1地下结构抗震性能的研究

1.1阪神地震的冲击一直以来，地铁结构的抗震设计基本都是按照《铁路工程抗震设计规范》（GBJ111-87）中有关隧道部分的条款和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），并且应用地震系数法进行的。而不得不承认的是，地下结构抗震计算时如果运用地震系数法时是有明显的缺陷的，举例来说，比如按照这种方法，作用在地下结构的水平惯性力就会呈正相关，即随埋深的增加而增加，但是我们都知道这与实际情况并不符合。追究出现这一局面的原因，不难发现这与人们的自我危机意识不强，对危机的认识不明确不无关系。我们完全可以客观地说，由于地下结构被压制和约束，再加上地上的诸多优越性，这样一来，震害明显低于地上结构。但我们众所周知的1995年日本阪神大地震中，神户市地铁站和隧道遭到严重破坏，这一事实给以往的传统观念带来了巨大的冲击，引起了众多地震工作者的极大重视。阪神地震后，我国对地铁等地下结构的抗震问题进行了一系列的研究，但仍然缺少实质性进展。为改变目前我国在这一研究领域中的落后局面，需要在理论分析、数值模拟和模型试验等方面开展更为深入的工作，系统地研究地铁车站及区间隧道等的地震反应，以图在抗震分析及设计方法与理论基础方面有实质性的突破。

1.2研究地下结构抗震性能的途径目前研究地下结构抗震性能的主要途径有很多种。以下简单列举几个较为常见的：①原型观测，顾名思义就是对原型进行观测；②模型试验，通过模拟现实情况进行试验操作；③数值模拟，是区别于试验模拟的另外一种新途径。由于问题的极其复杂性，目前还没有哪一种手段能够完全实现对地下结构动力反应进行全面而真实的解释和模拟。

1.3地铁地下结构的抗震构造措施我国目前还缺乏对地下结构抗震设计中结构统一认识，尤其是对地铁车站及区间隧道等地下结构抗震设计中结构构件应采用的抗震构造措施。有人认为单建的地下结构由于受到或多或少的地层的约束，这样会导致一些无法避免的麻烦，其实在现实构建的过程中，我们无须特别考虑抗震构造措施。与此相对应的，另一种观点认为基本可以按照地上建筑的要求来完成地下建筑的构建。比较不难发现，这两种观点都有一定的片面性，第一种观点基本完全忽视了地震的对建筑（无论是地上还是地下）的损害作用；第二种观点又完全把地下结构等同于地上结构。实际上我们应该区别不同的方法，并且适当的根据地下结构采取抗震措施。

2建筑抗震设计趋势分析

2.1以位移为基准的结构抗震分析我国当下实行的建筑物结构抗震设计，抗震设计者大多都是把承载力看做基础，这种设计方法其实也就是用线弹性方法来计算结构在小震情景下的一些问题；用一种组合结构的内力来计算构件截面数值，并衡量数值是否能让建筑物的结构具有足够的承载力；通常而言，建筑物位移限值主要是使用阶段的要求的标准，同样也是为了对建筑物非结构的构件加以保护；而抗震结构的延续性和损耗性是通过构造的措施获得的。为了可达到以位移为基础的抗震设计目标，首当其冲要做的就是必须要研究简单建筑结构的各种构件变形跟配筋间的关系，并以此来实现按变形要求进行构件设计；在这一切完成后，再进一步研究整个结构进入弹塑性后的变形与构件变形的关系。这样计算的话，就要求除了小震阶段的计算外，还要加上按大震作用下的变形进行设计这一个环节，这才是真正实现二阶段抗震设计。

2.2建筑结构中针对隔震与消震的抗震设计如果我们想要将建筑结构的整体抗震性能更高的提升到一个新的层次，那么不容忽视的就是隔震与消能减震这一类的抗震工作，因为这类抗震工作在整个建筑结构设计中有着极为特殊的功能。我们在这里所提及的隔震，通俗点讲其实就是隔离地震，实际操作上其实就是在建筑物的基础结构跟上部结构间加上一层隔震层，这一隔震层所起到的作用就是将房屋跟基础结构相隔离，除此之外，还能隔离地面运动能量向建筑物的传递过程，从而使房屋结构经受的地震作用力变小，这样一来就使得地震时发生理想化现象，那就是我们常常说的建筑物仅仅轻微发生运动和变形现象，这种现象的好处就在于能够确保整个建筑物的安全性及人生财产安全。伴随着社会的发展和不断进步，人类对各种建筑构筑物具有的抗震减震的性能标准有着越来越严格的要求，减震和抗震设计也面临着更大的市场需求。

3结语

总之，由于地下建筑的特殊性，导致地铁隧道结构形成的因素是多方面的，框架式地下建筑的抗震性能如果得不到不及时处理会严重影响到地铁运营安全。因此，从制度层面上去制定一套全面的监测方案，从现实层面上时刻搞好抗震减震工作是地下建筑结构的当务之急，对地铁隧道结构进行长期的监测是至关重要，只有这样才能营造更加安全可靠的交通运输环境。

作者：张经凯单位：安徽省宿州市建筑勘察设计院