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浅埋隧道地震动力响应分析及减震措施研究
| 论文题名： | 浅埋隧道地震动力响应分析及减震措施研究 |
| 关键词： | 浅埋隧道;减震分析;动力反应;ANSYS软件;抗震设计;有限元分析 |
| 摘要： | 随着地下空间开发利用的快速发展，地下工程的抗震性能如何愈来愈受到关注，隧道结构的抗震、减震分析变得日益重要。而由于缺少足够的基础资料，目前对于地下结构还没有一种较为成熟的抗震设计方法。这使得地下结构抗震研究的重要性和紧迫性日益增加，地下结构抗震减震设计已经成为一个急待解决的问题。 本论文简述了国内外有代表性的隧道工程震害事例和各国研究动向及震害研究主要方法、总结了震害特点和分类、简述了震害作用机理。并基于国道108秦岭隧道，利用有限元分析软件ANSYS中的瞬态动力学分析方法，主要做了以下工作： 1．以浅埋隧道洞身段为例，建立了围岩—隧道结构的二维简化模型，对于多种情况下的围岩—隧道衬砌进行了地震响应分析，讨论了衬砌厚度、衬砌材料刚度、埋深等因素对衬砌结构地震反应的影响，并得到一些基本规律： (1)在地下结构的地震响应分析中，隧道拱脚处易出现应力集中，变形也较大，最容易发生破坏。 (2)隧道的埋深对其动力响应的影响很大。在一定范围内，地下结构的埋深越大，其抗震性能越好。 (3)衬砌厚度对隧道结构的动力响应有较大的影响，随着衬砌厚度的增大，衬砌结构上部抗震性能得到明显改善，拱脚到仰拱部位的位移和受力均增加，抗震性能恶化。 (4)衬砌材料刚度的改变不影响隧道整体变形的固有规律，随着刚度增大，隧道结构承受地震荷载增大，产生位移减少。 2．以浅埋隧道洞深段为例，建立围岩—减震层—隧道结构的二维简化模型，进行了地震反应分析，对比分析了有无减震层隧道结构的地震反应，讨论了减震层厚度和减震层材料刚度等因素对衬砌结构在地震作用下的影响，并得出一些基本规律： (1)减震层有将地震荷载向围岩内部传递的作用，设置减震层以后，衬砌结构的应力和相对位移明显减小。 (2)减震层的厚度对减震效果有一定的影响，厚度越大，效果越好。但在实际地下结构中，要考虑结构在静力作用下的受力和变形状态。 (3)减震层材料的刚度越小，减震效果越显著。 |
| 作者： | 袁帅 |
| 专业： | 防灾减灾与防护工程 |
| 导师： | 周强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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