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浅埋隧道洞口段地震动力响应及锚杆参数优化研究
| 论文题名： | 浅埋隧道洞口段地震动力响应及锚杆参数优化研究 |
| 关键词： | 浅埋隧道;隧道洞口;地震动力响应;锚杆;数值仿真;参数优化 |
| 摘要： | 山岭隧道洞口段软弱围岩长、围岩性质较洞身差、仰坡陡，在这种地质条件不利的地段，当地震发生时，洞口段必然成为震害的重灾区，因此洞口段必须采取特别的抗减震措施。但是，洞口软弱围岩长度、仰坡坡度、围岩性质对衬砌结构动力响应影响纵深及洞周围岩动力扰动区范围的影响却有待深入的研究。 针对上述问题，本文以国家自然科学基金项目高烈度地震区山岭隧道抗减震技术设计标准基础理论体系研究为依托，运用三维数值仿真技术，对洞口不同软弱围岩长度、仰坡坡度、围岩性质下隧道结构地震动力响应及抗减震锚杆参数进行了研究，论文主要研究内容如下: 1)介绍了FLAC3D动力计算的基本原理，并对动力分析的几个关键性问题，如动力边界条件、阻尼矩阵、单元网格尺寸及地震波的基线校正等问题进行了探讨。 2)运用三维数值仿真技术，研究了软弱围岩长度、围岩性质和仰坡坡度对隧道结构动力响应影响纵深及洞周围岩动力扰动区范围的影响，采用衬砌结构的内力及相对位移来评价隧道结构动力响应影响纵深，而洞周围岩动力扰动区范围则采用第一、三主应力作为评价指标。 3)以研究得出的洞周围岩动力扰动区范围为基础，对隧道抗减震锚杆的长度进行了优化研究，得出锚杆长度与洞周围岩动力扰动区范围间的匹配关系，6m为锚杆的最优长度，即锚杆长度等于洞周围岩动力扰动区范围时，锚杆的抗减震性能得到充分发挥，当但当锚杆长度超过洞周围岩动力扰动区范围后，锚杆的抗减震效果不会再有明显的增加。在此基础上对锚杆的间距及直径进行了优化研究，得出了锚杆的最优间距及直径。 |
| 作者： | 唐思聪 |
| 专业： | 防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 高波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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