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隧道-土体-地表结构相互作用体系地震响应振动台试验研究
| 论文题名： | 隧道-土体-地表结构相互作用体系地震响应振动台试验研究 |
| 关键词： | 振动台;模型试验;隧道-土体-地表结构;复杂体系;动力特性 |
| 摘要： | 随着我国城市轨道交通建设向纵深发展，近距离穿越工程不断出现，如超近距离多孔交叠盾构相互穿越、盾构隧道近距离穿越地表建筑物等。在城市地下空间快速发展的背景下，地下结构与地表结构距离越来越近的情况下，地下结构与地表结构之间的动力相互作用已不可忽视，它们构成了一个复杂的动力相互作用体系。然而，一方面，由于早期地下结构的开发规模和尺寸均相对较小，另一方面，我国大规模开发利用城市地下空间仅有十几年的历史，这种动力相互作用的效应还未体现出来，因而这种动力相互作用一直未引起足够的关注，以至于学者们对这种动力相互作用研究不足。 针对上述不足，本文首先对土-结构相互作用体系振动台试验研究的研究现状进行了回顾，以为隧道-土体-地表结构复杂体系振动台模型试验的进行作为参考，其次对进行土-结构相互作用体系振动台模型试验方案设计时遇到的关键问题进行了归纳和整理。 依据上述研究成果，完成了隧道-土体-地表结构复杂体系振动台模型试验。首先，试验可分为四类：自由场、隧道-土体、土体-地表结构以及隧道-土体-地表结构振动台模型试验；其次，结合试验条件及选定的原型结构，确定几何相似比为1/20，同时由于本次试验中同时涉及到地下结构和地表结构，因此采用了重力不失真模型，基于确定的相似比，确定地下结构和地表结构的配重；再次，为降低模型试验时体系的总重量，采用锯末土作为模型土，并进行锯末土土动力试验，确定锯末土动力特性和计算参数。 基于自由场振动台模型试验、隧道-土体振动台模型试验、土体-地表结构振动台模型试验以及隧道-土体-地表结构振动台模型试验的结果，本文重点对模型体系的加速度响应实测值进行分析，识别体系的自振频率和阻尼比，分析了模型箱边界效应。通过对比研究不同工况之间加速度响应变化规律，得出了地下结构和地表结构对周围场地土的影响规律，以及地下结构对地表结构的影响规律、地表结构对地下结构的影响规律。试验结果表明，此次振动台试验基本达到试验前的预期目标，本文试验成果可为我国结构抗震分析理论及城市整体规划提供参考。 |
| 作者： | 王亚西 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 王国波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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