深竖井工程施工阶段抗震性能分析.pdfVIP

第 33卷第 10期 V0l_33 No．10 建 筑 施 工 BUILDINGCONSTRUCTIoN 深竖井工程施工阶段抗震性能分析 AnalysisofEarthquakeResistantPerformancefor Deep ShaftEngineering 口 郭志鑫 申青峰 徐伟 (同济大学建筑工程系 上海 200092) 【摘 要】位于地震断裂带的深竖井工程，出于施工期安全的考虑，需要对其抗震性能进行分析，但土与地下结构相互作用 的机理比较复杂。由此结合某水电站竖井工程为例 ，通过采用有限元软件对其在多遇地震和罕遇地震作用下的结构响应进行三 维数值模拟 ，为施工期内竖井的抗震分析提供了一定的参考数据。 【关键词】竖井 地震响应 多遇地震 罕遏地震 三维数值模拟 【中图分类号 】TU753 ／文献标识码 B 【文章编号】1004—1001(20l1)10—0946—03 某水 电站位于地震断裂带 ，由于施工周期长，施工中围 表 1 土层参数表 护结构又兼作永久结构的一部分 ，有必要对其左岸出线深竖 地层名 厚度 ／m 密度(kg·m一) 压缩模量 ／MPa 第一土层 30 23 30 井在施工过程中的抗震性能进行评估，以保证其施工阶段的 第二土层 60 24 40 安全。现阶段的抗震分析主要集中于地面以上建筑结构 ，对 篱 = 4_-扉 90 25 60 于地面下构筑物的抗震则研究的较少。一方面是因为地下结 构与土体直接接触 ，地震作用下产生的变形受力没有地上建 对土一结构体系来说 ，因为结构与周围的土之间会产生 筑物那么直观 ：另一方面是因为地下结构与土体的接触使得 相互作用，因此，单独分析结构是不够的。在地震作用下，动 两者相互作用，关系复杂 ，模型较难处理[13。 荷载首先是作用在该结构周围的土上的，因此要获得比较满 本文就该水电站双竖井某一施工阶段进行有限元数值 意的结果，就必须对土加以模拟。本文基于有限元分析软件， 模拟，分析其在多遇地震和罕遇地震下所产生的位移和应 采用如下基本假定[23： 力，并对该竖井的抗震性能进行评定。 (1)土介质符合平面应变假定 ； 1 工程背景 仕 ()土质各向均匀同1生I，土层分界面满足位移协调的条 某水电站左岸出线 1、2竖井工程，内径均为 i0m。本 (3)不考虑行波效应 ； 工程在出线竖井覆盖段施工完毕后 ，仍需向下施工，虽然在 (4)采用总应力分析方法，不考虑孔隙水压变化和砂--I 基岩段围护结构施工期间，可认为覆盖段竖井受土体开挖卸 地震液化的影响，不考虑地震引起的地基沉降和失稳 ； 载作用的变形趋于稳定，但若遇到突发的地震动荷载作用， (5)所有材料本构关系为线弹性 ； 覆盖段竖井结构的安全性能关系到基岩段施工的正常进行 ， (6)当模型土体在与竖井轴线垂直的两个方向内所取 甚至施工人员的安危 ，因此 ，有必要对该阶段的覆盖段竖井 尺寸超过两倍竖井深度，可认为地震波在该面上的反射、折 进行抗震分析。 射等不再对结构产生显著影响嘲； 具体分析方法为：竖井井壁现场分段浇注，留设结构缝， (7)因基岩在地震响应分析中一般作为固定端 ，所以只 混凝土标号为 C35；根