原文传递
地震动作用下浅埋隧道结构响应数值分析与试验研究
| 论文题名： | 地震动作用下浅埋隧道结构响应数值分析与试验研究 |
| 关键词： | 浅埋隧道;地震响应;数值模拟;抗减震措施 |
| 摘要： | 地震灾害的影响随着我国地下工程规模的扩大也越来越严重。地下结构比地上结构的抗震性能佳，但是在某些薄弱部位，抗震性能却往往得不到保证，这一点在浅埋隧道中尤为明显。最近2008年的四川汶川地震和2013年的雅安芦山地震，人们意识到山岭隧道等地下结构也会受到震害。而浅埋隧道对地震的动作用最为敏感，随着浅埋隧道越来越多，如果因为地震而引起浅埋隧道大范围的破坏，人员和经济损失将难以估计。因此，需要对地震动作用下浅埋隧道结构响应数值分析与试验研究，找出地下结构抗震设计的关键要点，为浅埋隧道结构等地下工程结构的优化设计提供科学的依据。故对影响浅埋隧道地震反应的若干因素进行数值分析具有重要意义。本文通过振动台试验研究了地震荷载下浅埋隧道围岩及结构加速度变化情况，为数值模拟的结果的验证提供可靠参考。采用了有限元软件Ansys对地震动作用下隧道结构动力响应建立了有限元模型，以围岩-结构相互作用为核心理论，通过时程分析法进行大量计算，得到一些规律，希望能为浅埋隧道的优化设计和地下结构的对地震响应提供参考，本文主要研究内容有以下几个方面: ①分析了当前地下结构发展趋势，总结了地下结构抗震研究的历史、主要方法和当前研究的现状，提出了地震动作用下对浅埋隧道结构响应影响的若干因素研究的必要性和价值。 ②通过对振动台介绍和振动台试验的制作，从相似模型研究了地震荷载下隧道围岩及结构加速度变化情况，为下一步数值模拟的结果的验证提供可靠的参考。 ③通过对建立的计算模型采用时程分析方法，对在地震动作用下浅埋隧道的不同参数变化产生的结构响应进行分析，并找出规律和关键因素。通过建立不同的埋深、地震烈度、地质条件、衬砌厚度、衬砌强度等数值模型，对于影响浅埋隧道地震响应的多个参数进行了分析，提出了相应的影响模式。通过分析三维平面条件下浅埋隧道地震反应的解析结果，提出了对浅埋隧道地震反应特点的认识。在上述理论方法和研究结果基础上，进一步对不同的衬砌材料（不同的混凝土标号、不同的衬砌厚度和不同的衬砌强度）和不同的地质条件下对浅埋隧道结构的地震响应进行了探讨。 ④对影响因素计算结果进行分析并总结浅埋隧道抗减震措施的原理和方法。 |
| 作者： | 耿铭 |
| 专业： | 土木工程;桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 蒋树屏;王晓雯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
