原文传递
基于地震系数法的带裂缝衬砌隧道的稳定性研究
| 论文题名： | 基于地震系数法的带裂缝衬砌隧道的稳定性研究 |
| 关键词： | 隧道;衬砌裂缝;地震系数法;稳定系数;安全性评价 |
| 摘要： | 衬砌裂缝是公路隧道最为常见的病害之一，国内外有大量的学者对带裂缝隧道的稳定性及破坏机理进行了研究，但是主要集中在静力研究或者定性研究。对于裂缝在动力作用下的研究较少，然而隧道结构静力和动力受力机理有较大的不同，有必要开展地震荷载作用下带裂缝隧道的稳定性研究。本文在广泛查阅文献的基础上，通过数学统计、理论分析和数值计算的方法对隧道衬砌裂缝的形态特征、分布规律、地震作用对其稳定性影响规律以及抗震稳定性评价等几个方面的内容进行研究，其主要的研究内容和所得成果如下: 1、对成都至遵义高速公路赤水至仁怀段(G4215)60多座隧道土建结构定期检查中的裂缝数据进行统计分析，得到了隧道衬砌裂缝的形态特征、裂缝位置、裂缝长度和宽度等规律。 2、分析总结了混凝土断裂力学在隧道衬砌裂缝稳定性研究的应用，结合《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)中按破损阶段验算衬砌截面安全系数计算方法，建立了隧道衬砌裂缝在地震作用下的稳定性计算的一般流程。 3、利用ANSYS建立带裂缝衬砌的隧道模型，采用地震系数法研究在地震作用下隧道衬砌裂缝对其稳定性的影响，针对不同的裂缝深度(5cm、10cm、20cm、30cm和40cm)、不同裂缝位置（拱顶、拱腰以及边墙）、不同的地震动峰值加速度(0g、0.1g、0.15g、0.2g、0.3g、0.4g)以及不同围岩等级（Ⅳ级、Ⅴ级）的影响因素，结合混凝土断裂力学和《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)中按破损阶段验算衬砌截面安全系数计算方法，计算在各种工况的稳定系数，并且分析了在不同影响因素下其稳定性的变化规律。 4、制定了带裂缝衬砌结构的隧道在地震作用下的安全性评价标准，并建立了带裂缝衬砌的隧道在不同抗震级别和不同围岩级别的安全评价体系。为带裂缝衬砌隧道的抗震评价提供参考和借鉴。 |
| 作者： | 付明 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 高峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2019 |
检索历史
应用推荐
