顶板地震惯性力标准值：

负一楼板地震惯性力标准值：F楼hE＝0.7788×0.4×1×2.5＝0.7788

负二楼板地震惯性力标准值：F楼hE＝0.7788×0.7×1×2.5＝1.3629

底板地震惯性力标准值：

侧墙地震惯性力标准值：

柱子地震惯性力标准值：

2.3 计算结果对比及分析

采用有限元软件sap2000对横剖面建立有限元模型，按静力工况、惯性力法地震工况和反应位移法地震工况分别进行计算，得到结构内力值如表1所示：

注：上表中差值比=（反应位移法计算值-惯性力法计算值）÷惯性力法计算值

由上表可知：（1）车站顶、底板、侧墙和中柱弯矩值，反应位移法计算值均比惯性力法计算值大15%～20%，车站顶、底板、侧墙和中柱剪力值，反应位移法计算值均比惯性力法计算值大9%～16%。说明该车站在地震作用下，土体变形引起的结构地震反应相对车站自身惯性力引起的结构地震反应更大，车站结构抗震验算采用土体变形等效即反应位移法更加合适。（2）车站顶、底板、侧墙和中柱轴力值，反应位移法计算值与惯性力法计算值比较相差均不大。说明地震作用简化为土体变形作用或结构惯性力对结构轴力影响均不大，即采用惯性力法和反应位移法均合适。

三、结语

惯性力法和反应位移法均为实用地铁抗震验算方法，惯性力法将地震作用简化为车站自身惯性力，反应位移法将地震作用简化为土体变形。由本文工程实例计算结果可知，当车站结构自重相对周围土层重量大很多时，即地震作用下结构惯性力起控制作用时，采用惯性力法比较适合，而当车站结构自重相对周围土层重量相差不大时，地震作用下周围土体变形起控制左右时，采用反应位移法比较合适。

随着最近几年国内大中型城市掀起的地铁热，地铁抗震性能越来越引起地铁设计人员的重视。目前地铁抗震分析方法主要有惯性力法、反应位移法、反应加速度法和时程分析法。反应加速度法和时程分析法虽然计算结果较准确，但由于计算过于复杂，不便于在一线地铁设计中广泛推广，而惯性力法和反应位移法由于其概念清晰、计算简便等优点，已经广泛应用在地铁设计中。

一、两种实用抗震计算方法介绍

1、惯性力法

惯性力法认为地铁车站地震反应主要来源于车站本身结构及周围土体惯性力。该方法将时变地震力简化成静力荷载，用静力方法计算地震作用下的结构内力，是一种拟静力方法。该方法的关键是计算等效地震主动侧向土压力及结构惯性力。

2、反应位移法

反应位移法认为地铁车站地震反应主要来源于周围土体变形。该方法将土体地震作用下产生的变形等效为静荷载作用在结构上并计算结构内力，同样属于一种拟静力方法。该方法的关键是计算等效土体位移、结构惯性力和剪切力。

二、工程实例

1、工程概况

该车站主体结构型式为地下三层双柱三跨现浇钢筋混凝土长条形箱形框架结构，纵向设连续梁式框架。车站覆土3m，基坑开挖23.65m,侧墙中心间距24.4m，三层净层高分别为4.75m、6.4m、6.4m。

车站场地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组；根据《工程场地地震安全性评价报告》，车站所处场地50年超越概率10%所对应的地面平均峰值加速度为0.0795g，场地类别为Ⅱ类。综上，本工程实例两种实用抗震计算按地面峰值加速度0.0795g进行E2地震作用下的抗震性能验算。

2、荷载计算

惯性力法和反应位移法荷载计算可看作静力荷载和地震荷载的叠加，静力荷载的计算内容与常规车站静力荷载计算内容相同，主要包括自重荷载、覆土荷载、水荷载、侧土荷载和超载等，本节对静力荷载不详细描述，主要考虑地震荷载计算：

2.1 惯性力法地震荷载计算

（1）惯性力计算

顶板：F顶hE＝0.25×0.0795×0.8×2.5×1×24.4×9.8＝9.505kN

负一层中板：F中1hE＝0.25×0.0795×0.4×2.5×1×24.4×9.8＝4.753kN

负二层中板：F中2hE＝0.25×0.0795×(0.4×2.5+0.5×1)×1×24.4×9.8＝8.317kN

底板：F底hE＝0.25×0.0795×1×2.5×1×24.4×9.8＝11.881kN

侧墙：F墙hE＝0.25×0.0795×0.8×2.5×1×9.8＝0.390kN/m

上方土柱(含地面超载：F土=0.25×0.0795×(3×1.9+0.5×2) ×1× 9.8=1.305kN/m

文章来源：《中国实用医药》 网址: http://www.zgsyyyzzs.cn/qikandaodu/2021/0210/769.html