地下隧道抗震安全性分析方法研究
本文選題:地鐵雙隧道 + 地震響應(yīng)分析。 參考:《天津大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:近些年來,伴隨著我國地鐵建設(shè)的快速發(fā)展,地鐵地下結(jié)構(gòu)的抗震安全性分析受到了廣泛地關(guān)注。我國是一個(gè)震害多發(fā)的國家,對(duì)地下隧道結(jié)構(gòu)抗震安全性進(jìn)行分析,對(duì)于發(fā)展地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法有重要意義。本文基于粘彈性邊界方法和地震動(dòng)輸入等效節(jié)點(diǎn)力方法,并結(jié)合通用有限元軟件ANSYS,建立了地下隧道抗震安全性分析問題的模型。通過與文獻(xiàn)結(jié)果比較,表明本文的整體模型具有很高的精度,并以天津市深厚覆蓋層場地中某地鐵雙隧道為例分別建立線性與非線性模型進(jìn)行了地震響應(yīng)分析,其中非線性模型采用等效線性化方法模擬土體非線性,分別考慮襯砌中混凝土和鋼筋的非線性,并考慮襯砌和土體之間的接觸。本文給出了不同隧道間距情況下,地震作用下襯砌的應(yīng)力時(shí)程和峰值結(jié)果。之后,對(duì)窄間距雙隧道模型輸入與El Centro波具有同一統(tǒng)計(jì)特征——時(shí)變功率譜的30條人工地震波樣本,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了數(shù)理統(tǒng)計(jì)。研究表明,隧道間距對(duì)地震作用下襯砌應(yīng)力具有重要影響。當(dāng)兩個(gè)隧道相距較近時(shí),隧道之間存在明顯地相互作用,最大襯砌主應(yīng)力幅值有明顯的提高,且襯砌最大主應(yīng)力均出現(xiàn)在兩隧道相鄰區(qū)域。相比于單隧道模型,雙隧道模型的襯砌主應(yīng)力增幅最高可達(dá)37%。本文模型可以用于復(fù)雜場地中地下隧道的抗震分析。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of subway construction in China, the seismic safety analysis of underground structures has received extensive attention. Our country is a country with frequent earthquake damage. It is very important to analyze the seismic safety of underground tunnel structure for the development of seismic design method of underground structure. Based on the viscoelastic boundary method and the equivalent nodal force method of ground motion input, combined with the general finite element software ANSYS, a model for seismic safety analysis of underground tunnels is established. By comparing with the results of literature, it is shown that the whole model in this paper has a high accuracy, and the linear and nonlinear models of a double subway tunnel in a deep overburden site in Tianjin are established for seismic response analysis. The nonlinear model uses the equivalent linearization method to simulate the nonlinearity of soil, considering the nonlinearity of concrete and reinforcement in lining, and considering the contact between lining and soil. In this paper, the results of stress history and peak value of lining under different tunnel spacing are given. After that, 30 artificial seismic waves with the same statistical characteristic as El Centro wave are input to the two-tunnel model with narrow spacing, and the results are statistically analyzed. The results show that tunnel spacing plays an important role in lining stress under earthquake. When the two tunnels are close to each other, there is obvious interaction between the two tunnels, and the maximum main stress amplitude of the lining is obviously increased, and the maximum principal stress of the lining appears in the adjacent region of the two tunnels. Compared with single tunnel model, the maximum increase of main stress of lining in double tunnel model is 37. This model can be used for seismic analysis of underground tunnels in complex sites.
【學(xué)位授予單位】:天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:U452.28
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1979530
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