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软硬突变地层盾构隧道地震响应特性研究
| 论文题名： | 软硬突变地层盾构隧道地震响应特性研究 |
| 关键词： | 地铁隧道;施工开挖;盾构法;结构形式;地震响应;数值仿真 |
| 摘要： | 近年来，随着城市地铁交通快速发展，盾构法以开挖安全，施工迅速逐渐成为地铁隧道修建的首选施工方法。与此同时，盾构隧道的结构形式逐渐增多，穿越的地层也越来越复杂。过去，人们认为地下结构具有良好的抗震性能，但20世纪以来，地下结构在几次大震中遭受较为严重的破坏，在对震害研究后发现，地下结构并不是“免震结构”。因此有必要对地下结构的地震响应特征、抗震性能开展深入研究。本文依托厦门地铁二号线工程，采用数值仿真分析与振动台试验相结合的方法，对软硬突变地层中盾构隧道的地震响应特征进行了研究。 首先，在Abaqus有限元分析软件中建立盾构隧道的三维混合模型，模拟不同地震波、地震波传播方向、软硬交界面倾角变化对隧道结构及地层动力响应的影响。模拟结果表明:在地震波作用下，软、硬地层具有相同的加速度响应规律，但软弱地层的加速度放大效应更为显著;在软硬地层交界处，隧道结构的应力会发生突变;当剪切地震波垂直于隧道轴线入射时，结构应力突变幅度最大;软硬地层交界面倾角的变化也会造成隧道结构附加主应力的改变，但影响程度并不显著;接头螺栓的动力响应对地震波输入方向较为敏感，当地震波从沿着隧道轴线传播变化到垂直于隧道轴线传播，螺栓从主要受剪切力作用转变为受轴向拉伸作用。然后，开展了盾构隧道的振动台模型试验，试验结果同数值仿真结果一致:对于不同物理力学参数的地层而言，地层条件较弱一侧的加速度放大趋势更为明显，处于同一高程处的地层具有相同的加速度响应特征，位于软硬地层交界面处的隧道结构会产生应力集中现象。 |
| 作者： | 王维 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 何川 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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