原文传递
断层破碎带处隧道结构的震害机理分析
| 论文题名： | 断层破碎带处隧道结构的震害机理分析 |
| 关键词： | 断层破碎带;震害机理;隧道结构;抗震性能 |
| 摘要： | 地震与刮风、下雨一样，是一种自然现象，是自然界的头号杀手。地震的发生具有随机性和普遍性，但是近几年来，地震频繁发生，不仅造成重大的经济损失和人员伤亡，还破坏了大量的地面、地下建筑。隧道结构由于受到周围岩土体介质的强约束作用，其抗震能力要优于地面建筑结构，但是当隧道结构穿过或接近断层破碎带等不良地质段时，在地震动的强烈作用下，同样会发生严重的破坏。因此，现阶段必须加强断层破碎带处隧道结构的震害机理分析。 结合青岛胶州湾海底隧道的地形地貌、地层岩性、地质构造、区域地震地质特征以及断面参数和支护方式，利用有限元软件ANSYS建立数值计算模型，并借助有限差分软件FLAC3D进行数值计算。在计算中，建立相交断层破碎带与隧道水平基线夹角为0°、30°、60°、90°的4种计算模型进行计算，并对比分析地震作用下相交断层破碎带处隧道结构的塑性区扩展及分布情况，位移、主应力和加速度的时程运动规律以及峰值变化规律;建立非相交断层破碎带与隧道水平基线夹角为0°、30°、60°、90°的4种计算模型进行计算，并对比分析地震作用下非相交断层破碎带处隧道结构的塑性区扩展及分布情况，位移、主应力和加速度的时程运动规律以及峰值变化规律。 通过对数值计算结果的分析，本文主要得到以下结论:断层破碎带的存在加重了其穿过的隧道结构部位的地震破坏;隧道横断面内存在相交断层破碎带时，断层破碎带与隧道水平基线大角度相交时隧道结构的破坏要比小角度相交时隧道结构的破坏严重;隧道横断面内存在与隧道水平基线夹角为30°的非相交断层破碎带时对抗震最不利，存在60°的非相交断层破碎带时次之，存在90°的非相交断层破碎带时相对最安全;隧道结构的肩部和底角为隧道结构抗震的薄弱环节;地震强度、震中距和地震波入射方向等地震因素对隧道动力响应影响巨大;隧道结构的设计应当具有一定的柔性以保证隧道结构对称位置的同步运动。 |
| 作者： | 刘建章 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 李廷春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
