1. Home
  2. TRID
  3. View Record
https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

Fallstudie zur seismischen Auslegung der Stationen und der Tunnel einer U-Bahnlinie in weichem Boden / Case study on the seismic design of the stations and the tunnels of a subway line in soft ground

Es werden Untersuchungen zur seismischen Beanspruchung unterirdischer Bauwerke im Rahmen einer Fallstudie fuer einen U-Bahn-Tunnel mit Doppelroehren und eine U-Bahn-Station in Deckelbauweise vorgestellt. Grundsaetzlich gelten unterirdische Bauwerke im Vergleich zu Hochbauten als weniger erdbebengefaehrdet, da die Einbettung in den Boden moegliche freie Schwingungen behindert. Dennoch sind in Erdbebengebieten auch Tunnel und andere erdumschlossene Bauwerke hinsichtlich der seismischen Einwirkungen auszulegen. Die dynamische Antwort solcher Bauwerke ist vorwiegend kinematischer Natur, da sie auf der Interaktion zwischen Baugrund und Bauwerk beruht. Zur Berechnung der seismischen Antwort muessen dem unterirdischen Bauwerk geeignete Verformungsmuster eingepraegt werden. Die Fallstudie legt eine U-Bahnlinie mit Tunneln und Stationen an einem Standort mit moderater bis hoher Seismizitaet zugrunde. Die Bauwerke werden sowohl fuer statische als auch fuer seismische Einwirkungen untersucht und die Ergebnisse miteinander verglichen. Die zugrundegelegten Baugrundverhaeltnisse und das seismische Umfeld werden beschrieben. Die statischen Berechnungen und die zweidimensionalen seismischen Berechnungen erfolgten mit dem FEM-Programm PLAXIS. Fuer eine ebenfalls durchgefuehrte eindimensionale seismische Berechnung wurde das Programm EERA eingesetzt. Bei der statischen Berechnung der U-Bahn-Station wurden die verschiedenen Aushubphasen der Deckelbauweise bei der Modellbildung beruecksichtigt. Fuer Berechnungen in der Entwurfsphase und auch fuer Pruefzwecke ist statt aufwendiger dynamischer Berechnungen eine vereinfachte quasi-statische Berechnung angezeigt. Berechnungen mit einer solchen Methode, die eine eindimensionale seismische Berechnung mit einem FEM-Modell kombiniert, werden ebenfalls vorgestellt. Die Ergebnisse mit allen durchgefuehrten Berechnungsmethoden werden gesondert fuer die Station und den Doppelroehrentunnel miteinander verglichen. Bei der Station liegen die statischen Bemessungswerte der Schnittgroessen nahe bei den entsprechenden Werten der seismischen Berechnungen. Das quasi-statische Verfahren eignet sich fuer die Bemessung der Waende der U-Bahn-Station, waehrend fuer den Tunnel ein vereinfachtes analytisches Naeherungsverfahren dem statischen FEM-Verfahren vorzuziehen ist. ABSTRACT IN ENGLISH: The seismic design of underground structures is controlled by ground deformation and soil-structure interaction, whereby kinematic effects dominate over inertia effects. Available methods of numerical analysis for the 2D response in the transverse direction are applied for a case study referring to the stations and the inter-station tunnels of a metro line in a seismic region. Two continuum approaches are considered: a) time-domain dynamic finite-element and b) quasi-static analyses. Sectional forces are determined for a typical earthquake shaking. They are compared against each other and to those obtained from the static design of the excavation support. (A)

  • Authors:
    • VRETTOS, C
    • CHEN, D
    • RIZOS, D
  • Publication Date: 2013-6

Language

  • German

Media Info

  • Pagination: 333-40
  • Serial:
    • Bautechnik
    • Volume: 90
    • Issue Number: 6
    • Publisher: Ernst (Wilhelm) and Sohn

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01491209
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Sep 3 2013 12:13PM