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断层破碎带隧道地震动力响应分析
| 论文题名： | 断层破碎带隧道地震动力响应分析 |
| 关键词： | 断层破碎带;隧道衬砌;地震动力响应;选线设计;结构稳定性;最小二乘拟合算法;基线校正;抗震设计 |
| 摘要： | 在隧道的选线设计中，不可避免地会遇到隧道穿越(或近接)断层破碎带的情况。如何减小断层破碎带对隧道结构稳定性及安全性的影响是设计与施工的难点之一。 随着西部高烈度地震区公路工程的广泛建设，断层破碎带隧道抗减震关键技术问题的重要性日益突出，研究地震区断层破碎带隧道动力响应对隧道设计和施工具有重要的理论指导意义。本文采用反应时程分析(RHA)方法，系统分析了隧道跨断层破碎带的动力响应规律。论文主要内容体现在以下几个方面： 1)讨论了数值动力时程分析中的动力分析方法、边界条件、阻尼模型、计算区域单元离散等关键问题，并针对地震波的随机信号中存在的基线漂移问题，采用最小二乘拟合算法对其进行了基线校正。 2)研究了跨断层破碎带隧道横向断面受力特征。研究了不同围岩参数、不同破碎带倾角以及破碎带宽度情况下隧道结构的动力响应规律，对比分析了这些影响因素的变化对隧道横向地震动力响应的影响。 3)研究跨断层破碎带隧道纵向地震响应的一般规律，基于断层倾角和断层破碎带宽度两个影响因素，通过隧道衬砌内力、位移响应和围岩的塑性区开展情况，对隧道的纵向地震动力响应进行对比分析。 4)分析垂直断层下在断层破碎带起止处设置变形缝对隧道纵向动力响应的影响，结果表明，变形缝能够明显起到释放衬砌和围岩中变形能的作用，破碎带处衬砌内力明显降低，特别地能有效地降低隧道的轴力，并由此提出跨断层破碎带隧道的抗减震建议措施。 5)在收集统计历史震害资料的基础上，对5．12汶川特大地震对断层破碎带山岭隧道的震害现象进行资料收集与分析，对隧道破坏的类型及特征进行分析和总结，指出隧道拱部为抗震薄弱部位，并且认为隧道抗震设防段还应包括断层破碎带地段。 |
| 作者： | 朱长安 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 高波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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