94 / 2024-08-06 08:30:24

考虑桩-土相互作用的高铁枢纽车站结构体系 地震反应特性研究

高铁枢纽车站结构；地震反应分析；桩-土相互作用；场地土；框架结构；屋盖结构

高铁枢纽车站作为关键交通基础设施，保证其抗震安全具有重要意义。以常德高铁枢纽车站结构为研究对象，选取代表性的强震记录作为基岩地震动，考虑场地工程地质特性、土体非线性和桩-土动力相互作用，采用有限元方法对高铁枢纽车站结构三维体系进行非线性地震反应分析。结果表明：考虑桩-土相互作用的高铁枢纽车站结构体系整体上呈现“上柔下刚”的特点，自振频率相比刚性地基假定的车站结构体系降低；在两种加速度的三种地震动作用下，场地非线性地震效应显著，地表加速度显著放大，场地土的加速度与位移响应随着埋深增大逐渐减小；桩-土之间相互作用与场地非线性地震效应相关，两者共同变形来抵抗强地震动引起的地基变形，且两者相互作用的强度随着地震动强度的增大而增大；三种地震波中以Kobe波的卓越频率与车站结构体系自振频率最为接近，EI Centro波次之；车站框架结构地震响应随着高度增加逐渐放大，刚性屋盖结构的存在导致顶层的地震响应提高最大；车站结构最大层间位移角逐渐增大且屋盖结构的存在也导致顶层的最大层间位移角明显大于第二层的最大层间位移角，高铁枢纽车站结构的最大层间位移角大小与地震动强度没有明显关系。