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考虑土体参数空间变异性的盾构隧道地震响应研究
| 论文题名： | 考虑土体参数空间变异性的盾构隧道地震响应研究 |
| 关键词： | 盾构隧道;地震响应;可靠度;空间变异性;谱表示法 |
| 摘要： | 隧道具有克服地形限制、缩短出行时间、改善交通状况等优点，在我国基础设施建设规划中占据着重要地位。基于有限元理论和结构可靠度理论，隧道等地下结构的地震响应和动力可靠度分析研究已较为成熟，然而，多数研究都将土体参数视为确定性参数，未考虑土体参数的空间变异性。在现实情况下，由于温度、降雨、地下水等因素的影响，土体参数会随空间发生改变。本文基于土体参数随机场模型，利用改进的谱表示法描述了土体参数的空间变异性，研究了考虑土体空间变异性的盾构隧道地震响应和动力可靠度。主要研究工作如下： （1）在土体参数随机场模型的基础上，基于机器学习理论，改进了经典的谱表示法。通过算例，比较了谱表示法和三种改进方法描述参数随机场的效果，发现机器学习算法改进的谱表示方法，在离散参数随机场时更接近真实情况。 （2）以南京市建宁西路过江通道项目为依托，研究了土体空间变异性对盾构隧道地震响应的影响。本文考虑土体参数的空间变异性，离散土体的黏聚力、内摩擦角、弹性模量和密度，生成具有空间变异性的土体参数随机场，利用Abaqus二次开发技术，计算了项目中盾构隧道在地震作用下的地震响应，分析了四种土体参数的空间变异性对盾构隧道地震响应的影响。 （3）根据建宁西路过江通道项目实际，考虑土体参数的空间变异性，计算了盾构隧道在地震作用下动力可靠度。基于项目地质勘察报告，使用支持向量机改进的谱表示方法，离散生成土体参数随机场，基于验算点法，考虑土体参数空间变异性，分析了盾构隧道的动力可靠度。 |
| 作者： | 丁琪皓 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 苗雨 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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