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地震-渗流-列车荷载作用下黄土隧道的断面形式研究
| 论文题名： | 地震-渗流-列车荷载作用下黄土隧道的断面形式研究 |
| 关键词： | 黄土隧道;车轨耦合;动力响应;断面形式;应力分布 |
| 摘要： | 黄土隧道是我国西部地区基础设施的重要组成部分。西部黄土地区多处于高烈度区，黄土的不良特性给黄土隧道建设和正常工作带来一定难度。因此，开展全面系统的黄土隧道结构动力响应研究具有重大意义。 目前，不同断面形式黄土隧道结构的动力响应研究多是针对地震这一单因素开展，考虑多种因素作用下不同断面形式黄土隧道结构的动力响应研究较少。本文以四种断面形式的黄土隧道为研究对象，借助有限元软件ADINA，建立圆形、曲墙形、矩形及直墙拱形黄土隧道结构在三种不同因素作用下的动力响应模型，主要研究工作有： （1）对于地震-渗流作用，模型采用El-Centro地震波，渗流考虑100mm降雨量，分别对四种断面形式黄土隧道进行动力响应分析。结果表明，地震-渗流作用对不同断面形式黄土隧道动力响应影响不同，断面形式对隧道结构加速度、位移及孔隙水压力的影响较小，但应力影响较大，圆形和曲墙形应力分布均匀且数值较小，矩形和直墙拱形出现应力集中且数值较大。 （2）对于地震-列车荷载作用，利用车-轨耦合理论，将地震与列车激励荷载在相同时间内共同完成来实现两者的共同作用，分别对四种断面形式黄土隧道结构进行动力响应分析。结果表明，地震-列车荷载作用下，四种断面形式黄土隧道的加速度时程曲线和位移时程曲线变化趋势基本相同，各断面隧道的加速度和位移差别不明显，应力差别较大，圆形断面应力响应最小，矩形最大。 （3）对于地震-渗流-列车荷载作用，建立地震-列车荷载共同作用的结构模型，然后与雨水渗流作用的流体模型进行计算，分别对四种断面形式黄土隧道结构进行动力响应分析。结果表明，地震-渗流-列车荷载作用下，四种断面形式黄土隧道的加速度和位移响应与地震-列车荷载作用相近，但与地震-渗流作用差别较大，三种因素作用下应力响应不同，地震-渗流-列车荷载作用下各断面形式的应力响应最大，地震-列车荷载作用下的应力响应次之，地震-渗流作用下应力响应最小。 |
| 作者： | 赵亮 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 程选生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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