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地震作用下地铁地下结构动力响应分析及软件二次开发
| 论文题名： | 地震作用下地铁地下结构动力响应分析及软件二次开发 |
| 关键词： | 地铁工程;地下结构;动力响应;地震作用;软件开发 |
| 摘要： | 我国正处于高速发展地下轨道交通的黄金时期，上个世纪人们对地下结构的安全性不是很重视，认为地震发生时土体对地下结构的应变具有约束作用从而不容易破坏，具有较好的抗震能力，如今对地下结构的抗震研究并没有成熟的分析理论和方法。因此，本文对地铁地下结构在地震作用下的动力响应问题开展了相关研究，为地铁地下结构的抗震设计提供依据，总结大型复杂地下结构在地震作用下的反应规律，分析其破坏灾变机理。 本文在归纳了国内外地铁地下结构抗震研究现状的基础上，总结了地震动力响应的分析方法及其优缺点，分析了地下结构抗震设计中存在的主要问题。依托实际工程对地铁隧道、车站在地震作用下的动力响应进行了模拟分析，讨论了土体本构模型、人工边界、地震波的选取及输入、土-结相互作用等关键性参数的敏感性，确定了适合实际工程的最优模拟方案。模拟分析时选取了不同的计算工况，包括成层土体、断层、不同隧道间距和埋深、地铁车站的柱尺寸及位置、不同衬砌加固方案以及不同地震波对其抗震性能的影响。依据模拟分析的方法和理论，在MFC平台上完成了地铁隧道的地震动力响应分析计算软件的研发。最后，对结果进行分析处理，得到了一些有益的结论，并针对研究的不足拟定后续工作的展望。 本文的研究表明，地震作用下衬砌应力峰值出现在拱腰、拱脚及拱肩部分，输入地震波的类型对地铁隧道的动力特征影响很大，而与衬砌刚度的相关性不大，输入地震波后土体表面的加速度有所放大。地震作用下地铁车站的层间位移角在允许范围内，其应力峰值发生在中柱的端部，侧壁与板、车站与隧道交接的地方也会出现应力集中的现象。 |
| 作者： | 张繁 |
| 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： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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