本文選題：盾構(gòu)隧道 + 軟硬突變地層�。� 參考：《西南交通大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：近年來,隨著城市地鐵交通快速發(fā)展,盾構(gòu)法以開挖安全,施工迅速逐漸成為地鐵隧道修建的首選施工方法。與此同時,盾構(gòu)隧道的結(jié)構(gòu)形式逐漸增多,穿越的地層也越來越復(fù)雜。過去,人們認(rèn)為地下結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能,但20世紀(jì)以來,地下結(jié)構(gòu)在幾次大震中遭受較為嚴(yán)重的破壞,在對震害研究后發(fā)現(xiàn),地下結(jié)構(gòu)并不是“免震結(jié)構(gòu)”。因此有必要對地下結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)特征、抗震性能開展深入研究。本文依托廈門地鐵二號線工程,采用數(shù)值仿真分析與振動臺試驗相結(jié)合的方法,對軟硬突變地層中盾構(gòu)隧道的地震響應(yīng)特征進(jìn)行了研究。首先,在Abaqus有限元分析軟件中建立盾構(gòu)隧道的三維混合模型,模擬不同地震波、地震波傳播方向、軟硬交界面傾角變化對隧道結(jié)構(gòu)及地層動力響應(yīng)的影響。模擬結(jié)果表明：在地震波作用下,軟、硬地層具有相同的加速度響應(yīng)規(guī)律,但軟弱地層的加速度放大效應(yīng)更為顯著；在軟硬地層交界處,隧道結(jié)構(gòu)的應(yīng)力會發(fā)生突變；當(dāng)剪切地震波垂直于隧道軸線入射時,結(jié)構(gòu)應(yīng)力突變幅度最大；軟硬地層交界面傾角的變化也會造成隧道結(jié)構(gòu)附加主應(yīng)力的改變,但影響程度并不顯著；接頭螺栓的動力響應(yīng)對地震波輸入方向較為敏感,當(dāng)?shù)卣鸩◤难刂淼垒S線傳播變化到垂直于隧道軸線傳播,螺栓從主要受剪切力作用轉(zhuǎn)變?yōu)槭茌S向拉伸作用。然后,開展了盾構(gòu)隧道的振動臺模型試驗,試驗結(jié)果同數(shù)值仿真結(jié)果一致：對于不同物理力學(xué)參數(shù)的地層而言,地層條件較弱一側(cè)的加速度放大趨勢更為明顯,處于同一高程處的地層具有相同的加速度響應(yīng)特征,位于軟硬地層交界面處的隧道結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of urban subway traffic, shield tunneling has become the preferred construction method for subway tunnel construction. At the same time, the structure form of shield tunnel is increasing gradually and the stratum passing through is becoming more and more complex. In the past, it was thought that the underground structure had good seismic performance, but since the 20th century, the underground structure has suffered more serious damage in several large earthquakes. After studying the earthquake damage, it is found that the underground structure is not a "shockproof structure". Therefore, it is necessary to study the seismic response characteristics and seismic performance of underground structures. Based on Xiamen Metro Line 2 project, the seismic response characteristics of shield tunnel in soft and hard abrupt strata are studied by using the method of numerical simulation and shaking table test. Firstly, the three-dimensional hybrid model of shield tunnel is established in Abaqus finite element analysis software to simulate the influence of different seismic wave, seismic wave propagation direction, soft and hard interface inclination on tunnel structure and formation dynamic response. The simulation results show that under the action of seismic wave, soft and hard strata have the same law of acceleration response, but the acceleration amplification effect of soft stratum is more obvious, and the stress of tunnel structure will change at the junction of soft and hard strata. When the shear seismic wave is perpendicular to the axis of the tunnel, the abrupt change of the structure stress is the largest, and the change of the interface inclination of the soft and hard strata will also cause the change of the additional principal stress of the tunnel structure, but the influence degree is not significant. The dynamic response of the joint bolt is sensitive to the direction of seismic wave input. When the seismic wave propagates from the tunnel axis to the vertical tunnel axis, the bolt changes from the main shear force to the axial tension. Then, the shaking table model test of shield tunnel is carried out. The experimental results are consistent with the numerical simulation results: for the strata with different physical and mechanical parameters, the acceleration amplification trend of the weaker side of the formation conditions is more obvious. The formation at the same height has the same acceleration response, and the tunnel structure at the interface of soft and hard strata will produce stress concentration phenomenon.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U455.43;U231.3

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