摘要：随着我国地质灾害出现的频率越来越高，地震等灾害对一些地下建筑结构的影响也逐渐加重，做好相关的研究工作有助于地下建筑结构安全性在未来的提升，本文就针对地铁站结构的特点以及震害进行简要的分析。
关键词：地铁站；结构特点；震害
引言
近几十年，我国经济发展十分迅速，城市化建设工作也处在大力开展过程中，城市人口越来越多，这对城市交通提出了更高的要求，现有的路面交通逐渐的不能满足车辆流通对效率的要求，而原有的城市也不允许在进行对道路的扩建或增建，因此，地下交通逐渐成为了一种新的交通形式，而地下交通的建筑结构往往会受到震害的影响，这也是各地区地铁站建设过程中所必须要考虑的因素。
1地铁车站及区间隧道震害特征分析
1.1地铁车站震害特征分析
通过对以往的地铁站震害特征进行分析，总结出了以下几点特征：第一，震害现象往往集中在一些箱型结构刚度突变的位置，具体表现在钢筋结构外漏、混凝土保护层破损、在顶板上形成的贯穿型裂缝。第二，在一些地铁站中往往采用了多层箱型结构，这种结构中，震害通常在顶层构件中集中，并且相比于底层结构对地铁站结构的影响比较严重。第三，在遭到震害影响的地铁站中，往往混凝土中柱受到的损坏最为明显，具体表现为中柱的长度缩短，外部的混凝土保护层遭到一定程度损坏，表层钢筋形变严重，严重的情况甚至会导致中柱直接丧失本该具有的承重能力，对地铁站结构的整体稳定性造成影响。第四，裂纹裂缝现象在地铁站侧墙表面混凝土层上不同程度的显现，较为严重的就是出现混凝土层的脱落导致内部钢筋结构外漏。
1.2区间隧道结构震害特征分析
通过对以往的区间隧道震害特征进行分析，总结了以下几点特征：第一，震害在一些结构断面形状及刚度发生变化的部位集中，比如隧洞的出口及弯道部分等。第二，震害对区间隧道的影响主要体现为钢筋结构外漏、弯曲的裂缝、混凝土表层脱落以及竖向的裂缝等。第三，在一些地质水文条件多变导致土质由软到硬进行过滤的区域，存在的区间隧道往往更容易发生地质灾害问题，并受到的影响也较为严重，相反，若地质水文条件稳定，在相同地震以及其他地质灾害的过程中，结构所受到的影响往往更小。
2地铁车站及区间隧道结构的抗震分析
2.1地铁车站抗震分析
针对地铁站的抗震应考虑以下几点因素：第一，在地震发生时，地铁站结构自身所具备的最大剪力和弯矩等内力值都会出现明显的上升，这也充分的表明了在地铁地下车站的结构抗震中水平地震作用是必须要考虑的因素。第二，顶板与中柱的连接处也是顶板最大动剪力存在的位置，稍弱一点的动剪力发生在顶板与侧墙的连接处；在中板和中柱的连接处是发生中板最大动剪力的位置；在侧墙中，最大动剪力的规律可参考最大动轴力存在的规律，在中顶板与底板分别与墙之间存在的连接处，所具备的动剪力都要明显的高于墙与顶板连接处上存在的动剪力，而其中动剪力最大的是发生在墙与底板连接处的动剪力；动剪力在中柱中的分布规律体现为，随着连接处从而柱与顶板之间到柱与中板之间，动剪力逐渐增大，在柱与底板的连接处发生最小的动剪力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆上述的分析说明了处在静力荷载中的车站结构内力中，地铁站内的顶板以及上侧墙等车站上部分的结构所受到的水平地震的影响最小，也在一定程度上说明了在针对水平地震作用的抗震设计中拱形顶板结构并不适用。第三，在车站的整体结构中，动剪力和动弯矩在侧墙与底板的连接处同时达到最大，动剪力最大值还可在中柱与底板之间的连接处发生。第四，在地铁站的结构底板中，中柱与底板的连接处是最大动轴力发生的位置；在结构顶板中，顶板与中柱的连接处是最大动轴力发生的位置；在结构中板中，中板与中柱的连接处是最大动轴力发生的位置；在结构侧墙中，墙与中板和底板的连接处是最大动轴力发生的位置，墙与顶板连接处发生的动轴力稍微弱一个等级，且动轴力在侧墙与底板的连接处表现为最大值；在结构中柱汇中，下柱与底板连接处是最大动轴力发生的位置。
对地铁站由于地震而产生的结构上的破损和变化情况进行分析，针对其中受地震影响较大的结构部分应该着重进行抗震设计，具体可进行以下设计：增强顶板和侧墙之间连接处的刚度、提升混凝土结构中的钢筋配率、在底板端部中增加钢筋配率等等。同时，在具体的抗震设计中应注意对以下几方面因素的考虑：针对中柱和底板的刚度适当的进行加强，从而对地铁站各部件的抗震性能之间相互协调，从而对地铁站地下结构进行整体抗震能力的提升，适当增加钢筋在底板中的配率，增加钢筋在中柱中的配率以及横截面积尺寸，增加构造钢筋在板柱接头结构中的数量，从而使地铁站的地下结构的整体抗震性能得以保证。
2.2区间隧道结构抗震分析
针对区间隧道结构抗震应考虑以下几点因素：第一，区间隧道结构所具备的最大负弯矩位置在正常荷载以及地震荷载的作用下通常能保持一致，但区间隧道所具备的最大正弯矩位置通常会因为荷载的变化而发生改变，正常荷载时在结构顶部，当处于地震时便宜到顶部四十五度的位置。第二，当发生7度的地震时，地震力作用下产生的最大正弯矩往往会2倍与正常荷载在的弯矩在衬砌中产生，并且每提升一度相应的提高最大正弯矩值一倍。第三，最大剪力和最大轴力所发生的位置在正常的荷载以及地震荷载下通常相差不多。第四，负弯矩增幅的程度要明显的低于正弯矩，在对隧道进行抗震性能设计时，应加强内侧的抗拉强度。第五，地震作用所产生的最大弯矩不会随着隧道深度的增加而改变，其只会受到地震波方向的影响。
通过以上分析，可以得出如下结论：在地震力作用下，结构主要受水平地震力的影响。在埋深较浅的情况下，竖向荷载作用没有水平力作用明显；地震荷载使得盾构隧道顶部最大弯矩向地震波输入方向偏移，常时荷载与地震荷载共同作用下，隧道的最不利荷载出现在45°位置；在盾构隧道中，地震荷载对结构的影响很明显，破坏性很大；盾构隧道的圆形断面，与地震产生的弯矩有局部抵消的效应，因此，盾构隧道的圆形断面有利于抗震。
结语
从上述分析可知，随着我国城市化肩部不断加快，城市人口逐渐增加，对路面的交通带来了严重的影响，交通的效率低下，因此，有必要对道路进行拓宽和增加，而由于城市路面的现状，智能通过建设地下交通来进行改善，但在建设地下交通设施的同时，也应该考虑地震等地质灾害可能对地下建筑结构所能造成的影响，从而合理的对地下交通设施进行抗震设计。
参考文献
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论文作者:钟淼
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/6
标签：结构论文; 剪力论文; 弯矩论文; 荷载论文; 顶板论文; 隧道论文; 底板论文; 《防护工程》2018年第22期论文;