本文關鍵詞：隧道交叉口抗震性能的研究

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【摘要】：隨著社會經(jīng)濟快速增長和城市規(guī)模日益擴大,地面交通早已無法滿足交通需求。人們逐漸將交通工程的建設轉(zhuǎn)入地下。城市地下交通網(wǎng)絡中,不可避免地出現(xiàn)隧道之間相互交叉、互通的情況,甚至形成了復雜的城市地下“立交橋”。在各種交叉形式中,隧道交叉口出現(xiàn)的頻率越來越高。隧道交叉口斷面大,襯砌剛度變化大,受力復雜,是隧道穩(wěn)定的薄弱部位。近年來,全球進入地震高發(fā)期,我國更是一個地震頻發(fā)的國家,地震對交叉口的動力影響不可忽視。保證隧道交叉口在地震來臨時具有較高穩(wěn)定性就顯得尤為重要。但是,我國現(xiàn)行的抗震規(guī)范中關于隧道交叉口工況的條文十分簡略,無法起到指導設計和施工的作用。所以開展隧道交叉口地震動力響應分析具有重要意義。本文利用大型有限元軟件ANSYS,研究分析了主隧道和匝道交叉口形式在地震作用下的動力響應規(guī)律,并探討了襯砌剛度對隧道結(jié)構(gòu)動力響應的影響。得到主要結(jié)論如下:1、靜力作用下,三種斷面形式襯砌受力分析中,馬蹄形隧道交叉口襯砌局部出現(xiàn)較小拉應力;圓形隧道交叉口襯砌在拱腰、拱肩出現(xiàn)較大拉應力;直墻拱形隧道主隧道分叉?zhèn)纫r砌拱肩和匝道襯砌拱腰和拱肩出現(xiàn)較大拉應力。這些斷面的受拉應力部位易出現(xiàn)受拉破壞而失去穩(wěn)定性。2、靜力作用下,隧道交叉口兩隧道相鄰側(cè)圍巖壓力拱內(nèi)邊界離隧道輪廓線較遠,圍巖穩(wěn)定性較差。3、地震作用下,馬蹄形斷面隧道交叉口襯砌振動速度和附加位移從拱頂?shù)焦暗滓来螠p小;交叉口處的拱肩、拱腳、拱頂以及拱底出現(xiàn)較大拉應力,主隧道右側(cè)拱肩、匝道拱頂拉應力范圍最大;主隧道與匝道相鄰側(cè)拱肩襯砌易出現(xiàn)局部受拉破壞。在Ⅷ度地震時,交叉口最大斷面襯砌最大振動速度超出規(guī)范規(guī)定的安全允許值。4、在隧道交叉口動力分析中,采用動態(tài)隧道圍巖壓力拱與圍巖卸壓區(qū)對隧道圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)進行描述比較直觀,隧道圍巖壓力拱理論判定隧道圍巖動態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)可行。5、改變襯砌自身特性可提高其抗震性能,在滿足規(guī)范要求的前提下,建議用陶�；炷链嫫胀ɑ炷�,且拱頂及拱肩襯砌選用較高標號混凝土,拱底及拱腳襯砌選用較低標號混凝土,襯砌厚度為70~100cm。
【關鍵詞】：隧道交叉口 地震響應 壓力拱 抗、減震措施
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U452.28
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-19
• 變量注釋表19-20
• 1 緒論20-44
• 1.1 問題的提出20-23
• 1.2 研究目的及意義23
• 1.3 問題的研究現(xiàn)狀23-41
• 1.4 研究內(nèi)容、方法及技術路線41-42
• 1.5 論文創(chuàng)新點42-44
• 2 動力有限元法基本理論44-54
• 2.1 概述44
• 2.2 動力平衡方程的求解44-48
• 2.3 材料的本構(gòu)模型48-49
• 2.4 地震波的反演49-51
• 2.5 地震波的選擇與修正51-52
• 2.6 有限元ANSYS在地下結(jié)構(gòu)動力分析中的特點介紹52-54
• 3 靜力下隧道交叉口穩(wěn)定性分析54-85
• 3.1 概述54
• 3.2 數(shù)值分析基本假設54-55
• 3.3 數(shù)值模擬主要參數(shù)55-57
• 3.4 不同斷面隧道交叉口穩(wěn)定性分析57-81
• 3.5 隧道交叉口壓力拱狀態(tài)81-83
• 3.6 本章小結(jié)83-85
• 4 隧道交叉口動力響應分析85-109
• 4.1 概述85
• 4.2 隧道交叉口動力響應評判標準85-86
• 4.3 地震動力分析的數(shù)值模擬86-107
• 4.4 本章小結(jié)107-109
• 5 混凝土的材料、標號和厚度對隧道動力響應特性的影響研究109-118
• 5.1 概述109-110
• 5.2 陶粒混凝土的特點110-111
• 5.3 模型尺寸及材料參數(shù)111-112
• 5.4 計算結(jié)果與分析112-116
• 5.5 本章小結(jié)116-118
• 6 結(jié)論與展望118-120
• 6.1 結(jié)論118-119
• 6.2 展望119-120
• 參考文獻120-128
• 作者簡歷128-130
• 學位論文數(shù)據(jù)集130

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李積棟;陶連金;吳秉林;安軍海;郭飛;;密貼交叉隧道在強震作用下的三維動力響應分析[J];現(xiàn)代隧道技術;2014年01期

2 周彥良;戴俊;張曉君;;地震波輸入方向?qū)η�隧道地震響應的影響分析[J];鐵道建筑;2013年08期

3 黃俊;張波;;地鐵交叉結(jié)構(gòu)近場地震反應振動臺試驗研究[J];水電能源科學;2013年02期

4 陳磊;陳國興;李麗梅;;近場和遠場地震動作用下雙層豎向重疊地鐵隧道地震反應特性[J];中國鐵道科學;2010年01期

5 高波;王崢崢;袁松;申玉生;;汶川地震公路隧道震害啟示[J];西南交通大學學報;2009年03期

6 孔戈;周健;王紹博;張姣;;盾構(gòu)隧道聯(lián)絡通道地震響應規(guī)律研究[J];地震工程與工程振動;2009年03期

7 李天斌;;汶川特大地震中山嶺隧道變形破壞特征及影響因素分析[J];工程地質(zhì)學報;2008年06期

8 楊林德;王國波;鄭永來;馬險峰;;地鐵車站接頭結(jié)構(gòu)振動臺模型試驗及地震響應的三維數(shù)值模擬[J];巖土工程學報;2007年12期

9 劉晶波;李彬;劉祥慶;;地下結(jié)構(gòu)抗震設計中的靜力彈塑性分析方法[J];土木工程學報;2007年07期

10 張志強;許江;萬曉燕;;公路長隧道與橫通道空間斜交結(jié)構(gòu)施工力學研究[J];巖土力學;2007年02期

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本文編號：1117799