【摘要】：盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)中存在著大量的連接螺栓,這是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)柔性特征的重要因素。在地震作用下盾構(gòu)隧道周?chē)貙拥淖冃螘?huì)引發(fā)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng),同時(shí)結(jié)構(gòu)周?chē)貙佑旨s束著結(jié)構(gòu)本身的變形,可以說(shuō)盾構(gòu)隧道在地震中的響應(yīng)具有一定特性。 本文第二章、第三章致力于研究盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)在縱向地震動(dòng)力作用下盾構(gòu)管片的震動(dòng)特性。首先將土-結(jié)構(gòu)相互作用關(guān)系簡(jiǎn)化為等效剛度的彈簧,接著利用彈簧與管片環(huán)的關(guān)系建立梁-彈簧計(jì)算模型,從而推導(dǎo)出結(jié)構(gòu)在地震作用下的運(yùn)動(dòng)方程,并利用中心差分法求解該方程,進(jìn)而得到每段管片在不同時(shí)刻的位移值。最后分析了土-結(jié)構(gòu)的剪切系數(shù)、地震縱波速度及結(jié)構(gòu)連接剛度三個(gè)因素對(duì)隧道盾構(gòu)管片位移的影響。計(jì)算結(jié)果表明,隨著土-結(jié)構(gòu)之間剪切系數(shù)增大,管片最大位移隨之增加,結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)位移減小。而降低結(jié)構(gòu)之間的連接剛度后,土-結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)位移減小。波的傳播速度越小,結(jié)構(gòu)與地層之間相對(duì)位移越大,易導(dǎo)致滑移現(xiàn)象出現(xiàn)。 本文第四章研究了土-結(jié)構(gòu)的非線性相互作用對(duì)隧道抗震的影響。通過(guò)分析管片段位移在土-結(jié)構(gòu)非線性相互作用條件下的動(dòng)力響應(yīng)特性,來(lái)比較其在土-結(jié)構(gòu)線性相互作用情況下位移變化情況,得出結(jié)論：在土-結(jié)構(gòu)非線性作用下土體對(duì)結(jié)構(gòu)的約束較小,管片與周?chē)貙拥南鄬?duì)位移較大,相鄰管片段之間的相對(duì)位移也會(huì)變大,容易造成結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中。從而表明,當(dāng)在強(qiáng)地震作用下時(shí),結(jié)構(gòu)與土體的位移變大,土-結(jié)構(gòu)之間的相互作用不再保持線性狀態(tài),若繼續(xù)采用線性剛度的彈簧代替結(jié)構(gòu)與土體接觸面之間的作用關(guān)系,將會(huì)影響計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。 根據(jù)研究成果,本文第五章提出了一些抗震減震措施,如選取具有較快波速的堅(jiān)硬地層,或提高土與結(jié)構(gòu)之間的剪切力及設(shè)置合理的抗震縫距離,以提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：U455.43;U452.28

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2544045