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地下结构抗震计算中反应加速度分析方法的优化研究
| 论文题名： | 地下结构抗震计算中反应加速度分析方法的优化研究 |
| 关键词： | 矩形隧道;地下结构;地震荷载;抗震设计 |
| 摘要： | 目前我国的地下结构工程建设正处于快速发展的阶段，地下结构在当今社会经济发展中的地位越来越重要。国内外的历次地震中地下结构均发生过不同程度震害的情况，因此地下结构的抗震问题也越来越得到重视。国内外相关学者也对地下结构的抗震问题进行过研究并取得了一定进展，提出了相关的抗震计算方法。目前，拟静力分析方法和动力时程分析方法成为地下结构抗震计算中比较常用的方法。相较于动力时程分析方法，以反应位移法和有限元反应加速度法为代表的拟静力计算方法因为计算简便、快速实现的特点在工程设计中容易得到推广和使用。但拟静力计算方法在计算原理、参数取值等方面也存在诸多问题，其结果的可靠性存在局限。因此，本文对拟静力法中的有限元反应加速度法开展优化研究。 本研究主要内容包括：①本文介绍了地下结构在地震中的响应机理，分析对比了地震系数法、反应位移法、有限元反应加速度法及动力时程分析方法的计算原理、实现方式与存在的问题。②针对有限元反应加速度法不能反应土体动参数和阻尼影响的不足，进行反应加速度法的优化改进：考虑到土层在地震作用下的动力特性与静力状态的不同，通过PROSHAKE程序进行一维土层地震反应分析，将得到的等效弹性模量作为二维有限元土体的模量参数；考虑到结构在动力反应过程中阻尼对地震波能量的衰减作用，选用一维分析得到的土体层间剪力差，作为施加给二维有限元土体的等效水平地震荷载；利用ANSYS软件中设置单元元件移动加速度的方法，实现了等效水平地震荷载的快速施加，提出了反应加速度优化方法。③通过算例，对位于复杂土层中的矩形隧道进行了抗震计算分析，分别采用反应位移法、有限元反应加速度法和反应加速度优化方法进行地下结构抗震拟静力分析，采用动力时程分析方法对地下结构进行地震反应动力分析，将三种拟静力分析方法的计算结果与动力时程分析方法的结果进行比较，验证了反应加速度优化方法的可靠性。 |
| 作者： | 尹恒 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 高峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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