原文传递
地震作用下偏压隧道的动力响应分析
| 论文题名： | 地震作用下偏压隧道的动力响应分析 |
| 关键词： | 公路隧道;地形偏压;地震响应;粘弹性人工边界;衬砌安全 |
| 摘要： | 近些年来,随着社会的不断进步、国家经济的逐步发展,我国高速公路的建设已经逐步成为了公路建设的主流。由于高速公路有高差要求的限制,因此需要克服地形高差对高速公路的影响,因此在山区地段不可避免的要开挖部分隧道。而从隧道灾害研究中可以看出,浅埋偏压隧道的灾害发生频繁且较为严重,这是由于隧道处于偏压状态下受力不均,处于浅埋状态下周围土体对隧道的约束作用较小所造成的。由于隧道破坏后难以恢复,且经济损失巨大,因此对偏压隧道抗震问题的研究是非常有意义的。 为了研究偏压隧道在地震作用下的响应问题,本文以厦蓉线水都高速公路沿线瑞坡隧道为背景进行研究。 本文主要工作及结论如下: ①从侧覆土厚度、横坡坡度、埋深这三个因素对地震作用下的偏压隧道的响应进行正交实验分析,讨论三因素对偏压隧道的影响。其中,随着侧覆土厚度的增加,偏压效果逐渐减弱,达到一定厚度后,偏压效果基本不变;随着横坡坡度的变化,偏压效果先增大后减小,在35°到45°之间偏压效果作用最明显,受力处于不利状态;随着埋深的增大,偏压效果呈增大趋势,达到一定埋深后,偏压效果基本不变。 ②在不同围岩级别条件下对地震作用下的偏压隧道进行分析,讨论围岩级别对偏压隧道的影响。在重力作用下,围岩级别越高其衬砌所受的弯矩和轴力越大;在地震力作用下,围岩级别越低其地震响应剧烈程度也就越大,内力增幅也越大,最终整体趋势还是围岩级别高的所受弯矩轴力越大,衬砌越不安全。 ③以厦蓉线水都高速公路沿线瑞坡隧道为背景,并以此建立计算模型,采用有限元软件ANSYS对偏压隧道衬砌的弯矩、轴力、剪力在地震作用下的响应以及包络图进行了分析,并对衬砌的安全系数进行了分析。在地震力作用下,衬砌深埋侧墙脚处和浅埋侧拱肩处的响应最为剧烈,且在地震作用下的安全系数最小值小于2,不满足抵抗地震荷载的强度要求,在偏压隧道的设计中,应着重注意这两个位置。 |
| 作者： | 胡起飞 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 王桂林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
