發(fā)布時(shí)間：2022-10-29 13:37

　　本文以鄭州機(jī)場(chǎng)城際鐵路大直徑盾構(gòu)隧道下穿南水北調(diào)中線總干渠為背景,利用有限元分析軟件ANSYS,采用動(dòng)力時(shí)程分析法、反應(yīng)位移法、反應(yīng)加速度法及整體式反應(yīng)位移法等多種抗震設(shè)計(jì)方法,基于平面應(yīng)變模型和三維模型對(duì)該下穿隧道及其上的總干渠結(jié)構(gòu)進(jìn)行了抗震設(shè)計(jì)方法適用性、規(guī)律性以及交叉結(jié)構(gòu)相互影響的動(dòng)力響應(yīng)分析研究。（1）基于平面應(yīng)變模型,采用動(dòng)力時(shí)程分析法、反應(yīng)位移法、反應(yīng)加速度法及整體式反應(yīng)位移法,對(duì)比分析了不同土層條件、不同結(jié)構(gòu)埋深等11種工況下隧道的結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化規(guī)律,結(jié)果表明:反應(yīng)位移法和動(dòng)力時(shí)程分析法的內(nèi)力變化規(guī)律相似,計(jì)算結(jié)果更為接近且高于時(shí)程分析,對(duì)于該工程及類似工程,推薦采用反應(yīng)位移法進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。（2）基于平面應(yīng)變模型研究了反應(yīng)位移法在地震作用下不同影響因素（不同土層條件、不同結(jié)構(gòu)埋深、地面有既有建筑結(jié)構(gòu)和基坑缺陷等15種工況）對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化的影響機(jī)制和規(guī)律,明確了反應(yīng)位移法在本隧道結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的適用性。計(jì)算結(jié)果顯示:不同土層條件時(shí),內(nèi)力極值變化幅度在1.0%以內(nèi);不同結(jié)構(gòu)埋深時(shí),隨埋深的逐步增加,結(jié)構(gòu)內(nèi)力呈現(xiàn)減小趨勢(shì);且不同土層條件、不同結(jié)構(gòu)埋深時(shí)彎矩的極值點(diǎn)... 

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 存在的問題
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容
    1.5 研究方法和技術(shù)路線
2 主要抗震設(shè)計(jì)方法
    2.1 動(dòng)力時(shí)程分析法
        2.1.1 動(dòng)力邊界
        2.1.2 動(dòng)力阻尼
        2.1.3 地震動(dòng)輸入問題
    2.2 反應(yīng)位移法
        2.2.1 動(dòng)力彈簧剛度
        2.2.2 地震土壓力
        2.2.3 地震剪應(yīng)力
        2.2.4 地震結(jié)構(gòu)慣性力
    2.3 反應(yīng)加速度法
        2.3.1 水平有效加速度
    2.4 整體式反應(yīng)位移法
    2.5 本章小結(jié)
3 抗震設(shè)計(jì)方法適用性及其影響因素
    3.1 依托工程背景
        3.1.1 結(jié)構(gòu)形式及材料等級(jí)
        3.1.2 下穿段地質(zhì)概況
        3.1.3 抗震設(shè)防情況
    3.2 數(shù)值模型構(gòu)建
        3.2.1 單元選擇
        3.2.2 邊界確定
        3.2.3 本構(gòu)模型及材料屬性
        3.2.4 模型建立
    3.3 抗震設(shè)計(jì)方法適用性研究
        3.3.1 結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法對(duì)比研究
        3.3.2 多因素影響下抗震設(shè)計(jì)方法適用性
    3.4 推薦抗震設(shè)計(jì)方法隧道多因素影響機(jī)理分析
        3.4.1 計(jì)算結(jié)果分析
        3.4.2 抗震設(shè)計(jì)建議
    3.5 本章小結(jié)
4 地震作用下盾構(gòu)隧道下穿總干渠空間結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析
    4.1 數(shù)值模型構(gòu)建
        4.1.1 單元選擇
        4.1.2 邊界確定
        4.1.3 本構(gòu)模型及材料屬性
        4.1.4 模型建立
        4.1.5 計(jì)算參數(shù)及工況說明
    4.2 隧道橫向地震反應(yīng)動(dòng)力響應(yīng)分析
        4.2.1 總干渠結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)結(jié)果分析
        4.2.2 隧道襯砌動(dòng)力響應(yīng)結(jié)果分析
    4.3 隧道縱向地震反應(yīng)動(dòng)力響應(yīng)分析
        4.3.1 總干渠結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)結(jié)果分析
        4.3.2 隧道襯砌動(dòng)力響應(yīng)結(jié)果分析
    4.4 三維模型與平面應(yīng)變模型的對(duì)比分析及抗震優(yōu)化建議
        4.4.1 結(jié)果對(duì)比分析
        4.4.2 抗震優(yōu)化建議
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    5.3 研究展望
攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]地鐵框架-管涵式車站結(jié)構(gòu)三維地震響應(yīng)分析[J]. 李雪,黃小平,李翀,王秀志,黃愛軍,袁勇.  自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]水體-結(jié)構(gòu)-地基耦聯(lián)的拉西瓦拱壩地震響應(yīng)分析[J]. 付杰,張建偉,王濤.  華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(05)
[3]軌道交通地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)相關(guān)反應(yīng)加速度法分析[J]. 彭有寶,王鑫.  地震工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]土-結(jié)構(gòu)相互作用分析中幾類地震輸入方式的比較[J]. 趙密,王利濤,高志懂,杜修力,黃景琦.  震災(zāi)防御技術(shù). 2017(03)
[5]河南建設(shè)中原城市群[J].   城市規(guī)劃通訊. 2017 (12)
[6]地震作用下地鐵隧道與鄰近建筑相互影響研究[J]. 盧致強(qiáng),曹平,李冀偉,劉建偉.  城市軌道交通研究. 2017(04)
[7]基于黏彈性邊界的地震動(dòng)輸入方法和邊界條件選擇研究[J]. 孫緯宇,歐爾峰,嚴(yán)松宏.  地震工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[8]軟弱圍巖隧道變形破壞機(jī)制及處治措施[J]. 陶云平.  華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[9]地下結(jié)構(gòu)抗震分析中地震動(dòng)輸入方法的比較研究[J]. 汪精河,周曉軍,毛露露,胡鴻運(yùn).  現(xiàn)代隧道技術(shù). 2015(03)
[10]地下工程數(shù)值計(jì)算中地震動(dòng)輸入方法選擇及實(shí)現(xiàn)[J]. 趙武勝,陳衛(wèi)忠,鄭朋強(qiáng),于建新.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(08)

博士論文
[1]淺埋地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析及設(shè)計(jì)方法研究[D]. 王文沛.北京工業(yè)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]地鐵交叉隧道地震響應(yīng)特性研究[D]. 唐金良.西南交通大學(xué) 2014
[2]盾構(gòu)隧道地震反應(yīng)和影響因素分析[D]. 楊寧波.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2013
[3]地鐵隧道地震反應(yīng)規(guī)律和震害機(jī)理研究[D]. 鄒炎.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2012
[4]近斷層地鐵隧道地震作用下動(dòng)力響應(yīng)數(shù)值模擬研究[D]. 劉洋.北京交通大學(xué) 2009
[5]淺埋隧道地震動(dòng)力響應(yīng)數(shù)值分析及研究[D]. 朱永生.西南交通大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3697784