摘要：近年来随着我国经济发展水平的不断提高，城市轨道交通飞速发展，地铁也正逐渐成为人们出行的主要交通方式，但是就目前的现状而言，我国并没有形成完整的地铁以及其他地下结构的抗震理论体系。本文研究了目前地铁等地下结构抗震分析和设计的实际情况，找出了一些关键问题进行研究讨论，提出了一些建设性意见，对地铁等地下结构的抗震分析具有重要的作用，并且对其他地下建筑工程的设计具有重要的参考意义。
关键词：地铁 地下结构 抗震分析
引言：
随着改革开放的不断深化，我国经济迅速发展，城市发展也迈入了一个新的台阶，城市规模的不断扩大，相应的城市的交通压力也越来越大。地铁作为一种新型的交通方式逐渐进入人们的生活，相较于传统的交通工具，地铁方便快捷环保并且很大程度上缓解了交通拥堵这一难题。就目前现状来看，我国无疑是进入了地铁建设的黄金时期。为此我们要更加重视这其中的安全问题，地铁的安全事关人民的生命财产安全，地铁工程的抗震问题便是地铁安全问题的重中之重。本文作者通过多种研究方法分析总结了地铁抗震分析中的几大重要环节，对地铁等地下结构的抗震分析和设计提供一些参考。
（一）：结构和土相互作用的分析模型
地铁车站结构抗震计算方法主要分静力法和动力法，静力法是将随时间变化的地震力或地层位移用等代的静地震荷载或静地层位移代替，采用静力计算模型分析，该法简单实用；动力法是地下结构抗震分析方法中最为精确的方法，但计算量相对较大、较为耗时。在地震发生时，地铁等地下工程结构和周围土壤会出现弹塑性以及非线性的特点，地铁与土壤接触的部分可能会发生局部的滑坡与脱离。为此在建立模型时应该将结构和土的弹塑性与非线性的特点考虑进去，包括结构材料的非线性·结构和地基的非线性·近场地基和远场地基的非线性因素，虽然这几个非线性的单个理论研究已经比较成熟，但是在实际过程利用这些理论成果去建立合理的地铁等地下工程结构的分析模型还需要进一步的研究深化。
地铁等地下结构非常容易受到周围地基地震反应的影响，当地震发生时，地铁上层土壤的重力作用会产生非常重要的影响，因此怎样合理的将地铁地基的重力作用体现在分析模型中也成为了一个重要问题，就目前的现状来看，我们还不具备设立静力人工边界和动力人工边界，直接在边界上输入测量好的地震波，计算结构的地震反应的能力。
（二）：评估结构的地震破坏模式以及抗震能力
当前现有的评估方法虽然适合分析地铁等地下结构工程，但是也存在着一些不足之处，例如在地铁等地下结构的承载力极限上的评估就存在着明显的缺陷。和地面结构相同的是地下结构也需要通过验算结构在地震作用下的弹塑性变形来进行抗震能力的评估，不同的是地下结构工程的计算量很大，而且计算中也要考虑到地震波等多种因素的影响，可谓是困难重重。最重要的是在地上结构抗震计算中应用十分广泛的静力增量分析法因为地上结构建筑与地下结构建筑在地震中反应规律不同，所以没有办法应用到地铁等地下工程的抗震计算当中去。地下结构与地上结构还有一个不同的地方在于，地下结构十分容易受到周围地基变化的影响，当地下结构发生很小的变形时，对周围就会产生很大的压力，所以来说不能把地上结构的那一套标准应用到地下结构的评估中。因此在地铁等地下建筑的抗震设计中应该考虑到地下结构容易受到地基约束的特点，找到一些适用的抗震设计和分析方法，建立一个量化指标体系，让地铁等地下结构的抗震设计更加规范合理，使地铁建造更加安全。
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（三）：地铁等地下结构的抗震构造措施
从当前的现状来看，我国对于地铁等地下工程的抗震构造措施没有统一的要求和标准，而且在抗震构造上可谓是众说纷纭。有的专家学者认为只有地下结构与地上结构一起建造时才需要按照地面结构的抗震构造措施进行建造，如果只是单单的建造地下结构时，因为地基的约束性较强的特点，所以就不需要单独的为它设计抗震构造。还有的人认为地铁以及其他的地下建筑需要按照地面建筑的抗震构造措施进行设计。总体来说这两种观点说的都有一些道理，但是都存在一些缺陷，地下结构虽然不同于地面结构，但也不能忽略地震对地下建筑产生的危害。我们应该研究分析地震发生时的破坏特点，选择合理的施工方法进而进行有效的抗震构造设计。经过调查研究发现设置抗震构造措施会比只是单纯的提高结构抗震设防标准更加的合理，而且还会节省一笔不小的开支。所以说地铁等地下建筑的抗震构造应该在改善结构的薄弱部位入手，进而增加结构的整体延展性。
（四）：地铁等地下结构穿越地震断层时的设计与施工
我国是一个地震频发的国家，原因在于我国位于板块与板块交界处，地壳活动频繁，因此我国各大城市基本都有断层存在。而根据国家的相关规定，建筑物的选址应该避开断层，这一要求对于地表建筑来说是十分简单，但是对于地铁等地下建筑来说，穿越断层有时候是不可避免的。但是我国对于穿越断层的地下建筑的抗震研究还比较稀缺，随着地铁在我国各大城市的相继建造，我们有必要对这一方面进行深入研究，来保证地铁工程的安全。
结论：
地铁的建造成本高，建造周期长而且对于洪水地震等自然灾害的抵御能力较差，但是地铁作为城市轨道交通中最重要的一环也有很多固有的不可取代的优点，它节省了土地，便捷交通，兼做地下人防工程，一定程度减少了污染。地铁作为地下建筑的生命线工程，安全问题是重中之重，一旦发生破坏就会造成不可避免的损失。当前来看我国各大城市地铁建造工程正在轰轰烈烈的开展，很多地铁都建在一些地形比较复杂的地区，由于我们目前没有成熟的地下结构抗震分析方法和行之有效的抗震构造的措施，因而开展一些抗震理论分析研究，完善地下结构抗震措施都具有重要意义。
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论文作者:娄小骏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/25
标签：结构论文; 地铁论文; 地下论文; 地基论文; 建筑论文; 静力论文; 城市论文; 《基层建设》2018年第7期论文;