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层状场地中地铁隧道群对地震动的放大作用
| 论文题名： | 层状场地中地铁隧道群对地震动的放大作用 |
| 关键词： | 层状场地;地铁隧道群;地震动;运动方式;有限元法;耦合算法;非线性模拟 |
| 摘要： | 地铁作为当今城市轨道交通系统的重要组成部分,对于缓解大城市日益严峻的交通拥堵状况具有重要作用。地铁隧道通常由单个或多个洞室组成,根据工程波动理论,洞室对地震波的散射作用必将对隧道沿线地震动产生影响,并可能造成沿线既有地面建筑物抗震设防水平不足。我国是一个地震频发国家,有一半以上大中城市位于7度及以上的抗震设防区,因此研究隧道对其沿线地震动所造成的影响具有重要意义。 将频域内间接边界元法与傅里叶时频变换法相结合,在时域内研究了天津地区典型线性场地中单洞室、双洞室对地表地震动的影响,典型场地包括干土场地和饱和场地,地震动运动方式包括平面内运动和平面外运动。研究表明,洞室的存在可显著改变洞室附近场地的地表地震动大小和频谱。对于所输入的Taft波和ElCentro波,就双洞室来讲,地表PGA(加速度峰值)最高可被放大45.2％;此外,反应谱频谱特性也会发生变化。 建立了一种新的有限元与间接边界元耦合算法,并将耦合方法与等效线性化方法结合,实现了对土层非线性的模拟,在此基础上进一步研究了天津地区典型非线性场地中单洞室、双洞室对平面内地震动的影响。研究表明,洞室对地表地震动具有显著的非线性放大作用。对于所输入的加速度峰值分别为0.1g和0.2g的Taft波和ElCentro波,就双洞室来讲,地表PGA最高可被放大30.7%。 研究表明,层状场地中地铁隧道对地震动具有显著的放大作用,建议在地铁隧道设计过程中考虑这一影响。 |
| 作者： | 张季 |
| 专业： | 土木工程;防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 梁建文 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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