10.3 地下车站结构地震反应计算

10.3.1 地下车站结构的地震反应应按本规范第6.6、6.7、6.9节和本节规定的内容进行计算。
10.3.2 地下车站结构设计地震反应计算应符合下列规定：
    1 除本规范特别规定外，地下车站结构应进行E2地震作用下的弹性内力和变形分析。结构形式不规则且具有明显薄弱部位可能导致地震时严重破坏的地下车站结构应按本规范有关规定进行E3地震作用下的弹塑性变形分析。
    2 沿纵向结构形式连续、规则、横向断面构造不变的地下车站结构，可只沿横向计算水平地震作用并进行抗震验算，抗震分析时可近似按平面应变问题处理。
    3 遇到下列情况之一时，地下车站结构宜按空间问题进行地震反应计算：
        1)结构上部局部建有建筑物或构筑物时；
        2)沿结构纵向土层分布有显著差异时；
        3)沿纵向结构型式有较大变化时；
        4)同时在平面和竖向两个方向结构变化较多或复杂时。
    4 抗震设防地震动分档为0.20(0.30)g及以上的形状不规则的地下车站、枢纽站、采用多层框架结构的地下换乘站等宜计入地震动竖向分量。

 

条文说明
 

10.3.1 地下车站结构地震反应计算，应根据设防要求、场地条件、结构类型和埋深等因素，选用能较好反映其地震工作性状的计算分析方法，如反应位移法、反应加速度法和时程分析法。其中，反应位移法和时程分析法可用于横向和纵向地震反应计算，反应加速度法可用于横向地震反应计算。
    隧道与地下车站结构的抗震设计流程一般如图16。
10.3.2 E2地震作用下的内力分析是本规范对结构地震反应截面承载力验算最基本的要求。按本规范的规定，地下结构当遭受低于本地区抗震设防地震动分档的设计地震(E2地震)影响时，性能要求为Ⅰ。与此相应，地下结构在E2地震作用下的反应分析的方法，截面抗震验算，以及层间弹性位移的验算都是以线弹性理论为基础。因此本条规定当地下车站结构进行E2地震作用下的内力和变形分析时，可假定结构与构件处于弹性工作状态。
    按本规范规定：当地下结构遭受高于本地区抗震设防地震动分档的预估的E3地震影响时，性能要求为Ⅱ。特别是结构体型和抗侧力系统复杂时，将在结构的薄弱部位发生应力集中和弹塑性变形集中严重，会导致重大的破坏甚至有倒塌的危险。因此本规范提出了检验地下结构抗震薄弱部位采用非线性分析方法的要求。

图16 隧道与地下车站结构的抗震设计流程图

    考虑到非线性分析的难度较大，规范只限于对特别不规则并具有明显薄弱部位可能导致重大地震破坏，特别是有严重的变形集中可能导致地震倒塌的结构。
    第4款按照构造特点及其在系统安全运营中的重要程度，对不同类型的地铁车站抗震设计提出的计算要求。枢纽站和多层换乘站等重要地铁车站需考虑水平向和竖向地震的联合作用。