6.9.1 當(dāng)采用時(shí)程分析方法時(shí)，應(yīng)對土體及其邊界進(jìn)行合理建模與處理。
6.9.2 當(dāng)采用時(shí)程分析方法時(shí)，計(jì)算模型的側(cè)面人工邊界距地下結(jié)構(gòu)的距離不宜小于3倍地下結(jié)構(gòu)水平有效寬度，且不宜采用完全固定或完全自由等不合理邊界條件；底面人工邊界宜取至設(shè)計(jì)地震作用基準(zhǔn)面且距結(jié)構(gòu)的距離不小于3倍地下結(jié)構(gòu)豎向有效高度。
6.9.3 當(dāng)進(jìn)行隧道與地下車站結(jié)構(gòu)橫向地震反應(yīng)計(jì)算時(shí)，可采用土-結(jié)構(gòu)動力相互作用計(jì)算模型，按平面應(yīng)變問題分析。當(dāng)考慮地下車站結(jié)構(gòu)的空間動力效應(yīng)時(shí)，宜采用三維計(jì)算分析模型，且地下連續(xù)墻等受力板構(gòu)件宜采用板殼單元建模。
6.9.4 地震輸入可采用波動法或振動法。
條文說明
6.9 隧道與地下車站結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)計(jì)算的時(shí)程分析方法
6.9.1、6.9.2 采用動力分析時(shí)，由于直接輸入地震波作用，因此應(yīng)限制土層單元尺寸，通常豎向單元尺寸不大于1m即可滿足要求。采用有限元法等數(shù)值方法求解土-結(jié)構(gòu)動力相互作用問題時(shí)一般需要從無限介質(zhì)中取出有限尺寸的計(jì)算區(qū)域，地基無限性的模擬是通過在區(qū)域的邊界上引入虛擬的人工邊界加以實(shí)現(xiàn)的(圖6)。模型邊界一般采用粘性人工邊界或粘彈性人工邊界等合理的人工邊界條件，且側(cè)向人工邊界應(yīng)避免采用固定或自由等不合理的邊界條件(圖7)。
土層的選取范圍，一般頂面取地表面，底面取設(shè)計(jì)地震作用基準(zhǔn)面，水平向自結(jié)構(gòu)側(cè)壁至邊界的距離宜至少取結(jié)構(gòu)水平有效寬度的3倍(圖8)。
圖6 結(jié)構(gòu)-地基整體分析中的人工邊界示意圖
1-廣義結(jié)構(gòu)；2-結(jié)構(gòu)；3-基礎(chǔ)；4-地面；5-地基無限域；6-地基有限域；7-人工邊界；8-地基無限域
圖7 合理的人工邊界條件
1-自由表面；2-人工邊界；3-有限元計(jì)算模型；4-粘性人工邊界；5-粘彈性人工邊界
圖8 一般情況下計(jì)算模型選取范圍
同時(shí)需要考慮以下兩種特殊情況。當(dāng)?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)埋深較深，結(jié)構(gòu)與基巖的距離小于3倍地下結(jié)構(gòu)豎向有效高度時(shí)，計(jì)算模型底面邊界取至基巖面(圖9)；當(dāng)?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)埋深嵌入基巖，此時(shí)計(jì)算模型底面邊界需取至基巖面以下(圖10)。
圖9 埋深較深時(shí)計(jì)算模型
圖10 地下結(jié)構(gòu)嵌入基巖時(shí)計(jì)算模型
1-基巖面；2-基巖
6.9.3 當(dāng)隧道或地下車站結(jié)構(gòu)沿縱向結(jié)構(gòu)形式連續(xù)、規(guī)則、橫向斷面構(gòu)造不變，周圍土層沿縱向分布一致時(shí)，可只沿橫向計(jì)算水平地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算，抗震分析可近似按平面應(yīng)變問題處理。當(dāng)結(jié)構(gòu)形式變化較大，土層條件不均勻時(shí)需要按空間問題進(jìn)行三維建模求解。
6.9.4 當(dāng)采用波動法輸入時(shí)，考慮波的傳播特性，在人工邊界上按位移或應(yīng)力邊界條件實(shí)現(xiàn)入射波動的能量輸入。當(dāng)采用振動法輸入時(shí)，一般采用輸入基巖加速度，結(jié)構(gòu)對于基巖做相對運(yùn)動，在結(jié)構(gòu)上施加慣性力來實(shí)現(xiàn)。
7.1.1 城市軌道交通結(jié)構(gòu)應(yīng)區(qū)分高架區(qū)間結(jié)構(gòu)、高架車站結(jié)構(gòu)、區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)、地下車站結(jié)構(gòu)等不同結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行抗震性能驗(yàn)算。
7.1.2 抗震驗(yàn)算應(yīng)分為強(qiáng)度驗(yàn)算、變形驗(yàn)算和位移驗(yàn)算。
7.1.3 進(jìn)行位移驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)將結(jié)構(gòu)作為一個整體來進(jìn)行建模和地震反應(yīng)計(jì)算。
條文說明
7.1 一般規(guī)定
7.1.2 結(jié)構(gòu)性能要求Ⅰ須保證構(gòu)件在地震中保持線彈性工作狀態(tài)，構(gòu)件內(nèi)力、應(yīng)力等不超過以強(qiáng)度表征的承載能力。地震反應(yīng)內(nèi)力應(yīng)參與相應(yīng)結(jié)構(gòu)常規(guī)設(shè)計(jì)規(guī)范中要求的內(nèi)力組合后進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。關(guān)于強(qiáng)度驗(yàn)算的內(nèi)容，在現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50111和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011中已作規(guī)定，本規(guī)范不再作補(bǔ)充說明。
結(jié)構(gòu)性能要求Ⅱ和Ⅲ條件下，為保證設(shè)計(jì)的安全性和經(jīng)濟(jì)型，結(jié)合城市軌道交通結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和本規(guī)范的分析、驗(yàn)算方法，要求對結(jié)構(gòu)和構(gòu)件進(jìn)行以變形和位移為指標(biāo)的驗(yàn)算。其中，變形驗(yàn)算確保延性構(gòu)件具備足夠的變形能力，位移驗(yàn)算則保證結(jié)構(gòu)整體的完整性。
鋼筋和鋼骨混凝土構(gòu)件抗震驗(yàn)算流程圖(圖11)和柱式鋼管混凝土構(gòu)件和柱式鋼構(gòu)件抗震驗(yàn)算流程圖(圖12)。
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
