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活动断裂带地震与蠕滑作用下隧道结构破坏规律研究
| 论文题名： | 活动断裂带地震与蠕滑作用下隧道结构破坏规律研究 |
| 关键词： | 隧道结构;破坏规律;地震作用;蠕滑作用;活动断裂带 |
| 摘要： | 随着我国经济的飞速发展和西部大开发战略的深入实施，交通运输隧道工程得到了快速发展。由于我国西部地区断层多、地震频繁，西部地区的隧道建设在选线中不可避免要穿越地质断层，其中难免会遭遇活动断裂带。活动断裂带的断层蠕滑错动是隧道安全建造和运营是一大威胁，与地震作用耦合很容易造成隧道工程灾害，因此亟须针对穿越活动断裂带隧道开展研究，探明断层错动和地震作用对结构安全影响。 本研究依托国家自然科学基金重点项目“活动断裂带强震与蠕滑作用下隧道工程灾变机制及全寿命周期安全评价与设计”，选取“川藏铁路康定2号隧道项目”中穿越断裂带F9-1隧道作为研究对象，采用模型试验和数值模拟相结合的方法，研究在蠕滑、地震及二者耦合三种不同作用下、不同工况的隧道结构响应规律，揭示隧道结构破坏机制，旨在为工程安全提供参考依据。具体研究内容及结论如下:（1）研究了不同位错量、断裂带宽度及倾角下断层蠕滑作用对隧道结构影响规律，研究结果表明:隧道结构整体变形程度和范围在不同工况下均基本相同，总体呈“S”型分布;隧道结构均在经过破碎带时出现应力集中现象;断层位错量越大，断裂宽度越小，倾角越大，对隧道结构安全越不利。上述结果与模型试验结果基本一致，即隧道结构首先在拱底发生开裂破坏，故应对这些部位进行着重设防。（2）开展了不同地震动对断层隧道结构的影响规律研究，结果表明:在断裂带处隧道结构相对变形大于其他位置，拱顶部位最为明显;隧道结构在断层处出现应力集中现象，最大应力出现在左右拱腰部位，故应加强该处的抗震设防。（3）开展了蠕滑和地震耦合作用对断层隧道结构的影响规律研究，结果表明:隧道结构在经过断层破碎带时出现应力集中，隧道结构左右拱腰部位所受最大应力明显大于拱顶和仰拱部位最大主应力。地震作用对于隧道衬砌结构影响较小、蠕滑作用占主导地位。 |
| 作者： | 贾思佳 |
| 专业： | 土木水利 |
| 导师： | 王剑宏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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