近年來,淺埋隧道大量涌現(xiàn)在實際工程中,尤其是地鐵的大力建設。我國一直飽受地震的影響,眾多隧道震害表明:淺埋隧道抗震反應顯著,在軟巖處易失穩(wěn)破壞。對此,本文依托已運營的成都地鐵十號線簇錦站區(qū)間配線隧道,通過模型試驗、數(shù)字圖像相關技術及數(shù)值模擬等方法對地鐵淺埋隧道抗震性能進行了研究,充分發(fā)揮數(shù)字圖像相關技術在試驗中的無干擾性和量測數(shù)據(jù)量大面廣等非接觸量測優(yōu)勢,主要研究內容和成果如下:（1）振動臺模型試驗實測數(shù)據(jù)表明,地層結構沿襯砌軸線豎向布設的加速度傳感器實測值隨靠近地表而逐漸放大。拱頂水平預埋加速度量測數(shù)據(jù)驗證了剛性邊界配柔性內襯模型箱的可行可靠性。因襯砌所形成的孔洞易形成應力集中,造成襯砌周邊圍巖仰拱和拱頂水平向動土壓力數(shù)值遠大于遠離襯砌處基底和地表土壓力數(shù)值,其中襯砌結構仰拱處土壓力值最大,約55KPa;（2）靜態(tài)下新建對既有建筑試驗模型沉降研究表明,左右相鄰荷載同時作用下,百分表測讀數(shù)據(jù)與數(shù)字照相量測位移場較吻合,且變形數(shù)值均在地基規(guī)范沉降允許值之內;動態(tài)下淺埋隧道抗震模型試驗照相量測研究表明,對比振動臺臺面輸入位移和照相量測位移場,結果表現(xiàn)一致。分析同一測點加速度傳感器采集讀數(shù)與... 

【文章來源】：四川農業(yè)大學四川省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及工程依托
        1.1.1 地下空間發(fā)展與地震分布
        1.1.2 大地震下隧道震害實例統(tǒng)計
        1.1.3 數(shù)字圖像技術相關背景
        1.1.4 現(xiàn)行隧道規(guī)范抗震研究
        1.1.5 淺埋隧道工程背景
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 隧道震害資料調研
        1.2.2 隧道抗震薄弱部位研究
        1.2.3 隧道模型試驗研究
        1.2.4 數(shù)字圖像相關技術
        1.2.5 隧道工程數(shù)值解析
    1.3 淺埋土質隧道震動特性研究及技術路線
        1.3.1 研究目標
        1.3.2 研究內容
        1.3.3 研究方法及技術路線
    1.4 小結
第二章 照相量測技術分析
    2.1 數(shù)字圖像相關技術簡介
        2.1.1 圖像采集系統(tǒng)
        2.1.2 圖像處理算法
    2.2 照相量測技術特點
        2.2.1 對試驗無干擾性
        2.2.2 可靠實用性
    2.3 隧道動力響應照相量測研究
        2.3.1 圖像處理研究
        2.3.2 量測路線
    2.4 小結
第三章 淺埋土質隧道抗震響應振動臺模型試驗
    3.1 隧道模型抗震研究試驗裝置系統(tǒng)
        3.1.1 振動臺系統(tǒng)
        3.1.2 模型箱設計
    3.2 淺埋隧道模型試驗相似原理
        3.2.1 襯砌模型相似比及相似材料設計
        3.2.2 地層相似材料選取與設計
    3.3 淺埋隧道試驗測試方案
        3.3.1 量測信息及測量元件
        3.3.2 地層與襯砌測點布置
    3.4 隧道模型邊界條件處理及材料制備養(yǎng)護
        3.4.1 模型箱邊界條件處理
        3.4.2 隧道試驗材料制備養(yǎng)護
    3.5 隧道試驗地震波選取與加載方案
        3.5.1 實測地震波與人工合成波
        3.5.2 試驗加載方案
    3.6 淺埋隧道動力特性研究
        3.6.1 襯砌內力分析
        3.6.2 地層豎向和水平加速度響應
        3.6.3 圍巖變形規(guī)律
        3.6.4 地層模型土壓力分布
        3.6.5 襯砌裂縫開展與地表開裂分析
    3.7 小結
第四章 數(shù)字照相量測技術在隧道抗震模型試驗中的應用
    4.1 數(shù)字照相量測技術地基沉降試驗研究
        4.1.1 地基變形模型相似比
        4.1.2 地基變形試驗模型
        4.1.3 試驗結果對比分析
        4.1.4 地基變形模型試驗結果
    4.2 數(shù)字照相量測技術隧道動參數(shù)研究
        4.2.1 試驗優(yōu)選
        4.2.2 模型試驗照相布置
        4.2.3 照相量測計算
        4.2.4 照相量測分析
    4.3 小結
第五章 淺埋土質隧道動力響應特性數(shù)值模擬
    5.1 有限元軟件MADIS/GTS NX簡介
    5.2 模型基本假定與建模參數(shù)
        5.2.1 邊界條件處理
        5.2.2 計算范圍及網(wǎng)格劃分
        5.2.3 模型力學參數(shù)與阻尼比
    5.3 地震波的選取與輸入
        5.3.1 地震波的選取
        5.3.2 地震波的輸入
    5.4 隧道模型初始應力分析
        5.4.1 原場地分析
        5.4.2 特征值分析
    5.5 淺埋隧道動力響應分析
        5.5.1 襯砌內力
        5.5.2 圍巖加速度分布
        5.5.3 地層變形規(guī)律
    5.6 埋深對淺埋隧道震動特性的影響研究
        5.6.1 襯砌內力的對比
        5.6.2 特征值的對比
        5.6.3 圍巖加速度的對比
        5.6.4 圍巖相對位移的對比
    5.7 小結
第六章 淺埋隧道動力響應研究方法對比
    6.1 圍巖加速度對比
        6.1.1 模型試驗與照相量測的對比
        6.1.2 模型試驗與數(shù)值計算的對比
    6.2 地震波對比
        6.2.1 模型試驗中襯砌內力的對比
        6.2.2 模型試驗與數(shù)值計算的對比
    6.3 小結
第七章 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]地震動作用下淺埋隧道結構響應數(shù)值分析與試驗研究[D]. 耿銘.重慶交通大學 2014
[2]地鐵地下結構地震響應分析[D]. 姚軍.浙江工業(yè)大學 2010



本文編號：3406218