1、1 上海市地下铁道建筑结构抗震设计指南条 文 说 明第 1 章总 则1.0.1 对地下铁道(以下简称地铁)建筑结构的抗震设计,我国迄今尚未制定规范。原因主要是1976 年 7 月 28 日发生的唐山地震(里氏7.8 级)中,北京、天津的地铁建筑结构及京、津、唐地区的其他地下建筑结构均仅遭受轻微震害,且在 1995 年 1 月 17 日日本发生阪神地震(里氏7.2级的直下地震)前,世界范围内的地铁建筑结构在历次强震中均未发生严重震害,因而对地铁建筑结构的抗震设计以往并未引起重视。阪神地震发生后,上海市政府对本市地下建筑结构尤其是地铁建筑结构的抗震能力的可靠性已高度重视,先后支持了多项课题的研究,
2、其中项目“上海地铁车站抗震设计方法研究”更直接以通过进行振动台模型试验建立抗震设计计算方法为目的。该项研究对典型地铁车站结构进行的以建立抗震设计计算方法为目的的振动台试验虽然在国内尚属首次,但因准备充分而十分成功,使根据研究成果制定地铁建筑结构抗震设计方法的条件已基本具备。然而由于地铁建筑结构的多样性与环境条件的复杂性,拟对地铁建筑结构的抗震设计先提出指南。1.0.2 震害调查表明,软土地基对建筑结构的震害有放大作用。上海市区的地表被第四纪冲洪积层覆盖,绝大多数地区软土地基的厚度在200300米以上,因而环境条件有明显的特殊性。鉴于构成本指南条文基础的研究成果均以上海市的地质地理环境为背景,因
3、而本条指明本指南适用于上海市软土地铁建筑结构的抗震设计,用于其他城市时有关条文的适用性均应专门研究。2 1.0.3 本条对术语“地铁建筑结构”的含义作了限定,原因主要是术语“地下铁道”的含义通常包括引出地面的线路和车站,其中部分为本指南并未包含的高架线路与车站。高架线路与车站的地震响应既不同于地下建筑结构,与普通地面建筑结构相比也有差异,对其提出抗震设计方法需要专门研究。1.0.4 本指南对地铁建筑结构抗震设防目标的提法,与建筑抗震设计规范GB50011-2001条文 1.0.1相同,故对本条的理解可参见该规范对条文1.0.1 的说明。第 2 章 术语和符号鉴于地铁建筑结构经受的地震作用与一般
4、建筑相同,本指南采用的术语与建筑抗震设计规范 GB50011-2001基本相同,仅增加了术语“设计基本地震动速度”,以方便实用。抗震设防标准,是一种衡量对建筑抗震能力要求高低的综合尺度,既取决于地震强弱的不同,又取决于使用功能重要性的不同。地震作用的涵义,强调了其动态作用的性质,不仅是加速度的作用,还应包括地震动速度和位移的作用。术语“抗震措施”和“抗震构造措施”明确了二者的区别,抗震构造措施只是抗震措施的一个组成部分。第 3 章 抗震设计的基本要求3.1 建筑抗震设防分类和设防标准3.1.13.1.3 本指南的条文根据建筑抗震设防分类标准GB50223 的有关规3 定,对上海市的地铁建筑结构
5、明确了抗震设防标准。地铁枢纽站的抗震设防标准,应按批准的地震安全性评价结果确定。条件许可时,可采用包括基于建筑地震破坏损失和投资关系优化的原则通过专门研究确定。丁类建筑不要求按降低一度采取抗震措施,仅要求适当降低抗震措施。新修订的建筑结构可靠度设计统一标准GB50068,提出了设计使用年限的原则规定。本指南规定的建筑抗震设防标准,已体现建筑重要性及设计使用年限的不同。3.2 地震影响本指南中的“设计基本地震加速度值”,是指 50 年设计基准期超越概率10%的地震加速度的设计取值,7 度取 0.10g;“设计基本地震动速度值”则与取用的设计基本地震加速度值相对应,7 度取 0.13m/sec。同
6、时鉴于地铁建筑结构在地基中埋置,表 3.2.2 表明以上取值均为地表的取值,地基中某一深度处的取值应另行确定。此外,表3.2.2还列出了与 6 度相当的地表设计基本地震加速度值取0.05g,相应的地表设计基本地震动速度值取0.06m/sec。本指南中的“设计特征周期”,是指地震影响系数特征周期(gT)。考虑到震级、震中距和场地条件的影响,上海市按类场地取gT为 0.90s。3.3 场地和地基3.3.1 地震造成地铁建筑破坏,除地震动直接引起结构破坏外,还有场地条件的原因,例如地震引起的地表错动与地裂,地基土的不均匀沉陷、滑坡和粉、砂土液化等。因此地铁工程宜选择有利地段,避开不利地段并不在危险的
7、地段建设。3.3.2 在地铁隧道与车站、隧道与风井、车站与出入口等的结合部上,结构刚度4 分布常有不同,需要仔细分析各部分地震反应影响的差异,并采取相应措施。3.4 建筑设计和建筑结构的规则性3.4.1 本条主要是对建筑师的建筑设计方案提出的要求。即应符合抗震概念设计的原则,注意采用规则的建筑设计方案,尤应避免采用严重不规则的设计方案。规则的建筑结构体现在体型(平面和立面的形状)简单,抗侧力体系的刚度和承载力上下变化连续、均匀,平面布置基本对称。即在平面、竖向图形或抗侧力体系上,没有明显的、实质的不连续(突变)。规则与不规则的区分,本指南在第3.4.2条中规定了一些定量界限,但可引起建筑结构不
8、规则的因素还有很多,很难一一用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围,需要建筑设计人员根据经验估计建筑方案的抗震性能,区分不规则、特别不规则和严重不规则等不规则程度,避免采用抗震性能差的严重不规则的设计方案。这里,“不规则”指的是超过表3.4.2-1 和表 3.4.2-2 中的一项及以上的不规则指标;“特别不规则”指的是多项指标均超过表3.4.2-1 和表 3.4.2-2 中的不规则指标,或某一项指标超过规定指标较多,使结构具有较明显的抗震薄弱部位,将会引起不良后果者;“严重不规则”指的是体系复杂,多项不规则指标超过第3.4.2 条上限值或某一项大大超过规定值,使结构具有严重的抗震薄
9、弱环节。3.4.23.4.3 本指南对规则与不规则结构作出了定量的划分,并规定了相应的设计计算要求,但对容易避免或危害性较小的不规则问题未作规定。表 3.4.2-1、表 3.4.2-2 和第 3.4.3 条的内容引自建筑结构抗震设计规范GB50011-2001,使用对象原为房屋建筑结构,本指南则主要是形状、结构特征相仿的地铁车站结构。其中对水平地震作用的计算和内力调整的理解,可参见该规范 3.4.3条的说明。5 3.4.43.4.5 有关内容体现了对建筑结构设置防震缝的一般原则,但对地铁建筑结构,地铁车站结构自身一般不宜设置防震缝,区间隧道与车站的接头宜为插孔连接,出入口通道与车站的连接是否设
10、防震缝,可视情况而定。3.5 结构体系3.5.1 抗震结构体系应通过综合分析确定,指南条文列出了应预考虑的因素,然而由于地铁建筑结构是埋置在地层中的线形结构,进行分析时尤应考虑场地和地基条件特征的影响。3.5.23.5.3 受力明确、传力合理且传力路线不间断,对提高结构的抗震性能十分有利,因而是结构选型与布置结构抗侧力体系时需首先考虑的因素。地铁建筑结构抗震设计中,车站结构和区间隧道都易于形成满足上述要求的抗震结构体系,然而由于车站结构常为包含楼板和立柱的框架结构,各组成构件的地震响应常有差异,由此导致抗震性能的安全度互不相同,进行抗震设计时应注意使各结构的刚度互相匹配,以免经受地震时因某个构
11、件失效导致结构整体破坏。3.5.4 钢筋混凝土构件抗震性能较好,但如处理不当,也可造成不可修复的脆性破坏。这种破坏包括:混凝土压碎、构件剪切破坏、钢筋锚固部分拉脱(粘结破坏)等,应力求避免。3.5.5 本条指出了主体结构构件之间的连接应遵守的规则:通过确保连接的承载力发挥各构件的承载力和变形能力,从而使整个结构具有良好的抗震能力。3.5.6 本条支撑系统指屋盖支撑。支撑系统的不完善,往往导致屋盖系统失稳倒塌,使厂房发生灾难性的震害,因此在支撑系统布置上应特别注意保证屋盖系统的整体稳定性。6 3.6 结构分析3.6.1 多遇 地 震 作用下 的内力 和 变 形分 析 是 建 筑 结 构抗 震 设
12、 计规范 GB5001-2001 对结构地震反应、截面承载力验算和变形验算最基本的要求。按本指南第 1.0.4 条,建筑物遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理即可继续使用。与此相应,结构在多遇地震作用下的反应分析的方法,截面抗震验算(按照国家标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068 的基本要求),以及层间弹性位移的验算,都以线弹性理论为基础。因此本条提出,当建筑结构进行多遇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。3.6.2 按本指南第1.0.4 条,建筑物遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,应不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。对
13、地铁车站结构,体型和抗侧力体系复杂时,结构薄弱部位将发生应力集中和弹塑性变形集中,严重时会导致重大破坏甚至有倒塌的危险,故有必要对其采用弹塑性(即非线性)分析方法检验结构抗震的薄弱部位。考虑到非线性分析的难度较大,本指南建议仅对构造特殊(如因采光目的顶盖开孔面积较大)的地铁车站结构,采用简化方法进行非线性分析。即将地震荷载取为等代荷载,并允许构件截面进入弹塑性受力状态。3.6.3 刚性、半刚性、柔性横隔板分别指在平面内不考虑变形、考虑变形、不考虑刚度的楼、屋盖。3.6.5 附属于地下铁道的地面建筑及竖向通风口等属于地面建筑,抗震设计的计算方法应于地面结构相同。3.6.6 本条规定主要依据建筑工
14、程设计文件编制深度规定,要求使用计算机进行抗震分析时,应对软件的功能有切实的了解,计算模型的选取必须符合结7 构的实际工作情况,计算软件的技术条件应符合规范及有关强制性标准的规定,设计时应对所有计算结果进行判别,确认其合理有效后方可在设计中应用。3.7 非结构构件非结构构件包括建筑非结构构件和附属机电设备的支架等。建筑非结构构件在地震中的破坏允许大于结构构件,其抗震设防目标可低于本指南第1.0.4 条的规定。但非结构构件的地震破坏同样会影响安全和使用功能,对其需引起重视,通过进行抗震设计处理好非结构构件和主体结构的关系,以防止附加灾害和减少损失。3.8 结构材料与施工本节条文引自建筑结构抗震设
15、计规范GB50011-2001,条文说明可参见该规范 3.9.13.9.5 条的说明。3.9 建筑的地震反应观测系统3.9.1 对建筑物设置地震反应观测系统,有助于通过采集地震响应信息发展抗震设计方法,因而本指南对地铁建筑结构设置地震反应观测系统的要求。第 4 章 场地、地基和基础4.1 场 地4.1.1 有利、不利和危险地段的划分,取决于建筑场地的地形、地质条件,尤其是工程场地是否存在古河道或活动断裂,以及邻近古河道或活动断裂在地震作用下对于地铁建筑结构的影响。4.1.2 本条内容是上海市业界对全市场地类型划分的基本共识。4.1.3 断裂对工程影响的评价问题,不同学科的专家长期来持有不同的看
16、法。经8 过近年来的不断研究与交流,认为在地震烈度8 度或 8 度以上的地区,需要考虑断裂对于工程的影响,这主要是因地震时原有断裂的重新错动直通地表,对建于位错带上的建筑结构的破坏不易用工程措施加以避免。也就是说,上海市在罕遇地震作用下,存在断裂破坏地铁建筑结构的可能性,因此在规划中划为危险的地段应予避开。活动断裂的时间下限定为1 万年(全新世)以来活动过的断裂。关于隐伏断裂的震害评价问题,还需要地震资料的不断积累和进行专题研究,才能对震害机理提出比较科学、合理的见解,并提出合适的防范措施。4.2 天然地基和基础4.2.1 在天然地基抗震验算中,对地基土承载力调整系数的规定,主要参考国内外资料
17、和相关规范的规定,考虑了地基土在有限次循环动力作用下强度一般较静强度提高,以及在地震作用下结构可靠度容许有一定程度降低这两个因素的综合影响。4.2.3 地基基础的抗震验算,一般采用“拟静力法”,即假定地震作用如同静力,在这种条件下验算地基和基础的承载力和稳定性。所列公式主要参考相关规范的规定提出,压力的计算应采用地震作用效应标准组合,即各作用分项系数均取 1.0的组合。4.3 液化土和软土地基4.3.1 本条规定是在建筑结构抗震设计规范GB50011-2001中,有关液化判别和处理的强制性条文。4.3.2 1995年 1 月 17 日发生的日本阪神地震,显示了地下20 米深处也发生了砂土液化现
18、象,由此使深层液化判别问题已引起地铁工程界的重视。4.3.3 本条规定主要参考了岩土工程勘查规范DGJ08-37-2002的相关规定。9 4.3.4 由于 15 米以下深层液化的资料较少,根据实际液化与非液化资料进行统计分析尚不具备条件,因而对15 米以下深层液化的判别,仍宜基于原有判别方法和工程技术人员的熟悉程度。4.3.5 本条条文主要参考建筑结构抗震设计规范GB50011-2001 撰写,有关注释可参见该规范4.3.4 条的条文说明。4.3.64.3.7 这二条条文引自岩土工程勘查规范DGJ08-37-2002,有关注释可参见该规范 7.2.67.2.7条的条文说明。4.3.84.3.9
19、 这二条提供了一个预估液化危害的简化方法,以便为采取工程措施提供依据。其中:1 液化指数表达式的特点是:液化指数lEI为无量纲参数,权函数W具有量纲 m1。2 液化等级的名称为轻微、中等和严重三级。根据我国上百个液化震害资料的统计,轻微液化是指虽有液化,但对建筑的危害轻微;中等液化可能造成不均匀沉陷和开裂,有时不均匀沉陷会达到200mm,则具有较大的危害性,;严重液化的不均匀沉陷可能大于200mm,在盾构隧道连接部位或隧道与车站、隧道与风井的连接部位发生时可导致开裂,造成严重破坏。4.3.10 抗液化措施是对液化地基的综合治理。1 理论分析和振动台试验表明,液化的危害常来自基础外侧,因为这里出
20、现的液化区域将使基础直下方的未液化部分失去侧边土压力支持。在外侧易液化区的影响得到控制的情况下,轻微液化的土层仍可作为基础的持力层。2 液化的危害主要来自不均匀震陷。震陷量主要取决于土层的液化程度和上部结构的荷载。由于液化指数无法反映上部结构荷载的影响,因此有直接采用震陷量来评价液化的危害程度的发展趋势。然而由于目前对震陷量的评价方10 法还不够成熟,本条只给出了必要时可根据液化震陷量的评价结果适当调整抗液化措施的原则。4.3.114.3.12 软土地铁车站结构施工中采用地下连续墙作为基坑围护结构时,下卧地基土被地下连续墙包围,地震时不可能液化。动力分析的计算结果表明,地铁车站结构和区间隧道与
21、液化土层横观相交时,可通过适当加强结构避免震害。4.3.134.3.14 这二条中规定了消除液化震陷和减轻液化影响的具体措施,这些措施都是在震害调查和分析判断的基础上提出的。4.3.15 本条明确了有可能发生土体侧向滑动的情况,并参考相关规范的规定对其提出了应采取土体抗滑和结构抗裂措施的要求。根据对河北唐山地震震害调查资料的分析,软土震陷是造成震害的一个重要原因,有必要采取相应的抗震措施。地基承载力k70kPaf的软土应该考虑震陷的可能性,并宜采用室内动三轴试验和 H.B.Seed简化方法加以判定。第 5 章 地震作用和地铁结构的抗震验算5.1 一般规定5.1.1 抗震设计时,地铁建筑结构所承
22、受的“地震力”实际上是由地震地面运动引起的动态作用,包括地震加速度、地震动速度和位移的作用等。按照国家标准建筑结构设计术语和符号标准GB/T50083 的规定应属间接作用,故不可称为“荷载”,而应称为“地震作用”。按照建筑结构抗震设计规范GB50011-2001,对地铁建筑结构的抗震设11 计应有以下规定:1 考虑到地震可能来自地下任意方向,因此要求有斜交抗侧力构件的结构,应考虑对构件最不利方向的水平地震作用,一般即为与该构件平行的方向。2 某一方向的水平地震作用主要由该方向的抗侧力构件承担。如该构件带有翼缘、翼墙等,则尚应包括翼缘、翼墙的抗侧力作用。3 刚度布置不对称、不均匀的结构,需考虑双
23、向地震作用下的扭转影响。5.1.2 不同的结构采用不同的分析方法在各国抗震规范中均有体现。对地铁建筑结构,振型分解反应谱法和反应位移法是基本方法,时程分析法作为补充计算方法,对特别重要地铁建筑结构才有必要采用。与受惯性力影响大的上部结构不同,地下结构物因有追随周边土体介质一起运动的特性,所以如果能够预测周边土体的动力响应,即使采用反应位移法等静力解析法,也可算出地下结构的地震响应。进行时程分析时,鉴于各条地震波输入的时程分析结果不同,本条规定根据小样本容量下的计算结果估计地震效应值。统计分析表明,若选用不少于二条实际记录和一条人工模拟的加速度时程曲线作为输入,计算的平均地震效应值不小于大样本容
24、量平均值的保证率在85%以上,而且一般不会偏大很多,使其平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所用的地震影响系数曲线相比较,二者可在统计意义上相符,即在各个周期点上相差不大于20%,每条地震波输入计算所得的结构底部剪力不小于振型分解反应谱法计算结果的65%,多条地震波输入计算所得的结构底部剪力的平均值不小于振型分解反应谱法计算结果的 80。正确选择输入的地震加速度时程曲线,应满足地震动三要素的要求,即频谱特性、有效峰值和持续时间均符合规定。12 频谱特性可用地震影响系数曲线表征,其中gT=0.90 秒。地震加速度有效峰值为地震影响系数最大值除以放大系数(约2.25)得到,对多遇地震为 35cm
25、/s2,罕遇地震则为 200cm/s2。或者说地震加速度有效峰值约为地震影响系数最大值的0.45倍。输入的地震动加速度时程曲线的持续时间,不论是实际的强震记录还是人工模拟波形,一般为结构基本周期的510 倍。5.1.3 按现行国家标准建筑结构可靠度设计统一标准的原则规定,将地震发生时恒荷载与其他重力荷载可能的组合结果总称为“抗震设计的重力荷载代表值 GE”,即永久荷载标准值与有关可变荷载组合值之和。组合值系数摘自建筑结构抗震设计规范 GB50011-2001。5.1.4 我国历次大地震的震害调查资料表明,发生高于基本烈度的地震是可能的,设计时考虑“大震不倒”是必要的。对于深埋地下的特殊的城市生
26、命线工程地铁工程,除了进行弹性阶段的截面强度抗震验算外,有必要进行罕遇地震下的变形验算。研究表明,地震作用下结构和构件的变形与其最大承载能力有密切关系,但大震作用下,结构和构件并不存在最大承载能力极限状态的可靠度。从根本上说,抗震验算应该是承受弹塑性变形能力的极限状态的验算。5.2 地震动速度输入5.2.1 地铁隧道和埋于地下的地铁车站的地震响应,尽管与地面建筑相仿也主要表现为发生受迫振动,但因它们将与四周包围的土体介质一起运动,因而其震害机理与地面建筑不同,即主要不是由于惯性力的作用引起结构破坏,而是由于和周围介质的振动速度与振动位移之间存在差异导致破坏。因此,对地铁建筑结构宜同时采用地震动
27、速度输入。5.2.2 弹性反应谱理论仍是现阶段抗震设计的最基本理论,本指南所采用的设计13 反应谱以地震影响系数曲线的形式给出。表 5.2.2 中,多遇地震和罕遇地震的烈度分别对应于50 年设计基准期内超越概率为 63%和 2%的地震烈度,即通常所说的小震烈度和大震烈度。因缺少强震记录,周期范围超出6 秒时的地震影响系数,尚需专门研究。罕遇地震作用时,地震影响系数的特征周期(即设计特征周期)gT有可能超过 0.9秒。在进行具体地铁工程场地的地震安全性评价时,应进行专门研究。5.2.3 本条规定摘自 5.3 水平地震作用计算5.3.1 作用方向与软土地铁建筑结构的轴线方向斜交的水平地震作用可分解
28、为横断面上和沿纵轴方向作用的水平作用,二者的强度均将降低,因而一般不可能起控制作用。5.3.2 本条根据上海地铁车站抗震设计方法研究(项目研究总报告)列出的研究成果撰写。图 5.3.2 为本市典型软土地铁车站结构受到横断面方向的水平地震作用时,沿纵轴方向变化规律的示意图,由图可见在离二端0.75倍结构横向跨度时,值已基本不变化,因而本条提出可按离两端1 倍结构跨度以远确定可按平面应变问题进行分析的区段。5.3.3 根据上海地铁车站抗震设计方法研究(项目研究总报告)列出的振动台试验的研究成果,对埋置于地下的地铁建筑结构按平面应变问题分析时,可采用地层结构时程分析法以及与其相应的等代地震荷载法计算
29、水平地震作用的动力响应,但需注意应按5.3.4 和 5.3.5 条提出的方法确定计算单元、计算区域、边界条件和土的动力特性参数。表 5.3.5列出的土动力特性参数的估算式,系根据临平北路站和德平路站钻孔取样的试验结果得出的统计规律,可供缺乏试验资料时参考。14 5.3.6 对上海市区的软土地基,地铁建筑结构工程活动的影响深度约为5070米,因而钻孔深度通常为约70 米。本条将地震动输入选为地表以下70 米深度处的地震加速度时程或速度时程,原因主要是便于利用现有钻孔的土工试验资料,借助表 5.3.5给出的关系式估算土的动力特性参数,进而实现对地铁建筑结构进行抗震设计计算。5.3.7 等代地震荷载
30、的分布规律受软土地基的组成及地铁建筑结构的形式和尺寸等多因素的影响,因而本指南提出的等代地震荷载上,主要适用于常见端面(含地层分布)的计算。端面形式变化较大时,应另专门研究。5.3.85.3.11 指南在这些条文中对地铁建筑结构提出了应按空间问题进行抗震设计计算的情况,但并未提出具体算法。这类课题有待继续研究。5.4 截面抗震验算本节摘自建筑结构抗震设计规范GB50011-2001 的 5.4.15.4.2 条,可参见改规范的条文说明。5.5 水平地震作用计算本节摘自建筑结构抗震设计规范GB50011-2001 的 5.5.15.5.2 条,可参见改规范的条文说明。第 6 章 地铁车站6.1
31、一般规定6.1.1 本条内容源自本指南1.0.2 条,故可参见该条的条文说明。6.1.2 地铁车站和出入口通道结构是横向尺度较小、纵向长度较长的工程结构,建设场地的地形、地质条件对其抗震性能均有直接或间接的影响。选择在密实、15 均匀、稳定的地基上建造,有利于结构在经受地震作用时保持稳定。6.1.3 本条为抗震设防烈度为7 度时,对一般建筑结构抗震设计计算的要求。6.2 地铁车站和出入口通道结构的抗震计算6.2.1 按平面应变问题进行抗震计算的方法一般适用于离接头距离达1 倍结构跨度以上的地铁车站及其出入口通道结构。而在车站与区间隧道及出入口通道等的接头部位,结构受力变形情况较复杂,进行抗震计
32、算时原则上应按三维问题进行分析。6.2.2 本条对计算区域侧向宽度提出的取值,建议的依据,是典型软土地铁车站结构振动台模型试验研究的成果。底部边界的确定与钻孔深度有关,本条按第5.3.6 条的规定建议将其取为70 米。6.2.36.2.4 这二条对可按二维平面应变问题进行抗震计算的软土地铁车站结构,给出了二类等代地震荷载的分布规律和结构内力的修正系数。其中第6.2.3条可称为等代水平地震加速度法,对应于仍按二维平面应变问题对其计算水平地震响应时的情况;第6.2.4 条为惯性力法,对应于改按弹性地基中的平面框架的拟静力问题计算时的情况。给出二类方法的基础均为典型地铁车站结构振动台模型试验研究的成
33、果,建立方法的基本原理可参见附录B。6.2.5 式(6.2.51)和式(6.2.52)分别给出了柔性接头相对线位移和角位移的上限值。公式来源可参见。6.3 抗震验算和构造措施6.3.1 本条叙述地铁车站结构抗震设计验算的主要内容与方法,其中与抗震承载力验算相关的条文已在本条条文中列出,裂缝开展宽度的验算方法可参见混凝土结构设计规范 GB50010 的有关条文。6.3.3 本条给出了不利环境条件下减轻地铁建筑结构地震作用效应的构造措施,16 可供地铁建筑结构不可避免地必须通过滑坡、地裂和地质条件剧烈变化的地区时采用。这些措施的可靠性,应通过进行专门的计算予以检验。6.3.4 本条内容引自 .,可
34、参见 .的条文说明。6.3.56.3.7 这三条的内容引自建筑结构抗震设计规范 GB50011-2001第 6.3.7条第 6.3.10条,可参见该规范的条文说明。鉴于上海市地铁建筑结构的抗震设防烈度为7 度,场地土类别为IV 类,工程类别为交通运输类,相当于地面乙类建筑,抗震等级为三级,故在引用上述规范条文时,需要选择的数据均已按抗震等级三级取值。此外,条文未予明确的构造细节,均可参照上述规范的有关规定确定。第 7 章区间隧道7.1 一般规定7.1.1 本条内容源自本指南1.0.2 条,故可参见该条的条文说明。7.1.2 地铁区间隧道属于埋置于地下的线形结构,选择在密实、均匀、稳定的地基中建
35、造,有利于结构在经受地震作用时保持稳定。上海市的区地铁间隧道,通常都建造在软土地基上,地震时可能会发生液化、震陷和滑移现象,从而影响结构物的抗震稳定性,故有必要检验地震时建筑场地影响范围内地基土的稳定性。7.1.3 本条说明同 6.1.3。7.2 地铁区间隧道及其联络通道结构的抗震计算7.2.1 地铁区间隧道属于纵向长度很长、断面形式基本相同的线形结构,一般都17 可按平面应变问题进行抗震设计计算,但需注意结构形式和地基土性质不同的部位均需分别计算。此外,区间隧道和地铁车站及其联络通道等的接头部位结构受力变形情况复杂,对这些部位的结构进行抗震计算时原则上应按三维问题进行分析。7.2.2 本条对
36、计算区域侧向宽度提出取值建议的依据仍为振动台模型试验研究的成果,区别仅为将侧向边界离相邻隧道的距离增大为隧道外径的3 倍(车站为 2.5 倍)。原因主要是与车站宽度相比隧道外径较小,适当增大侧向宽度对抗震计算并不构成难度,却可得到精度更高的结果。底部边界位置的确定仍取决于钻孔深度,并按第 5.3.6条的规定将其取为70米。7.2.37.2.4 这三条对可按二维平面应变问题进行抗震计算的软土地铁区间隧道,给出了二类等代地震荷载的分布规律和结构内力的修正系数。其中第7.2.3条可称为等代水平地震加速度法,对应于仍按二维平面应变问题对其计算水平地震响应时的情况;第7.2.4 条为惯性力法,对应于改按
37、弹性地基中的圆环结构的拟静力问题计算时的情况。给出二类方法的基础均为典型地铁车站结构振动台模型试验研究的成果,建立方法的依据基本原理可参见附录C。7.3 抗震验算和构造措施7.3.1 本条叙述地铁区间隧道抗震设计验算的主要内容与方法,其中与抗震承载力验算相关的条文已在本条条文中给出,裂缝开展宽度的验算方法可参见混凝土结构设计规范 GB50010 和.地铁与轻轨.的有关条文7.3.2 地铁区间隧道遭遇液化土层可有多种情况,针对具体情况提出有效的抗震措施需要专门研究。本条涉及的是薄层液化土夹层与隧道衬砌结构互相贯穿的18 情况。研究表明对这种情况,借助注浆技术加固周围液化土夹层对防御震害作用不大,也很不经济,适当加强结构则可有效防御震害,所需经费也不多,因而推荐采用这类方法。