海底隧道作為地下生命線工程的一種,具有較強(qiáng)的抗破壞能力和抗震性能,其運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)是可全天候運(yùn)營(yíng)不受惡劣天氣的影響,建成后對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的影響和破壞程度小,有利于生態(tài)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,因此,海底隧道一般作為跨海通道建設(shè)的優(yōu)選方案。但由于沿海地區(qū)多是斷層活躍區(qū),海底隧道的選線會(huì)不可避免地穿越斷層帶,斷層活動(dòng)必然對(duì)海底隧道結(jié)構(gòu)的安全造成一定程度的威脅�？v觀國(guó)內(nèi)外對(duì)跨斷層海底隧道的研究,大都局限在具體地區(qū)的具體工程,而相關(guān)規(guī)范對(duì)此類工況考慮不足,所以跨斷層海底隧道在斷層作用下的響應(yīng)分析亟待做出進(jìn)一步研究和補(bǔ)充。本文通過利用ABAQUS有限元分析軟件并結(jié)合必要的相關(guān)分析計(jì)算理論對(duì)跨斷層海底隧道在斷層錯(cuò)動(dòng)作用下的響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬與分析,并為海底隧道工程的設(shè)計(jì)與建設(shè)提供參考,本文研究的主要內(nèi)容有:（1）對(duì)處于復(fù)雜環(huán)境與荷載工況下的海底隧道進(jìn)行合理的模型簡(jiǎn)化和基本假設(shè),把鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)等效為均質(zhì)的等效材料,在混凝土塑性損傷模型的理論基礎(chǔ)上給出鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)等效后的本構(gòu)模型,引入無限元方法理論,并在此基礎(chǔ)上利用ABAQUS建立跨越斷層活動(dòng)帶的隧道的有限元分析模型,完成對(duì)有限元分析模型的合理性驗(yàn)證。... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

全球地震活動(dòng)分布示意圖

e) 日本伊豆地震造成襯砌破壞和鐵軌彎曲變形圖 1-2 隧道震后破壞 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析跨斷層海底隧道在地震作用下造成破壞的原因主要表現(xiàn)為地震動(dòng)引壞和斷層活動(dòng)引起的錯(cuò)動(dòng)破壞。由地震波引起的振動(dòng)性破壞稱為抗震波傳遞過程中，隧道結(jié)構(gòu)隨同自由場(chǎng)巖土介質(zhì)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)應(yīng)力相對(duì)較壞的程度小，這方面的問題各國(guó)制定的抗震規(guī)范中對(duì)不同地區(qū)進(jìn)行區(qū)域劃分并在運(yùn)用到設(shè)計(jì)中時(shí)考慮了地震荷載的影響。由地震發(fā)生引起的變形是各國(guó)規(guī)范中常常被忽略的問題，海底隧道處于深埋狀況下，斷層活動(dòng)引起的錯(cuò)動(dòng)變形比振動(dòng)性破壞嚴(yán)重的多。與陸域環(huán)海底隧道在海洋環(huán)境下受力更加復(fù)雜，承受荷載包括有效覆蓋層荷荷載；海底地質(zhì)條件復(fù)雜，巖體為裂縫飽和介質(zhì)，海底土層為多孔由于復(fù)雜多變的環(huán)境荷載參數(shù)，即使在相同的斷層和相同的地震環(huán)所表現(xiàn)出的力學(xué)響應(yīng)也會(huì)存在顯著差別。目前針對(duì)隧道在地震作用應(yīng)分析和結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)的研究主要集中在城市地下隧道和陸地山嶺

把減震層設(shè)置在隧道支護(hù)體系內(nèi)的減震模型，并分析討論了改變?nèi)腩l率和減震層相關(guān)參數(shù)時(shí)，隧道結(jié)構(gòu)減震層的減震效果的變化[51]利用跨斷層隧道振動(dòng)臺(tái)模擬試驗(yàn)（圖 1-3b），對(duì)跨斷層隧道襯分析了隧道襯砌的破壞形態(tài)和破壞過程，并分析了設(shè)置減震層對(duì)減震效果。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]粘彈性界面對(duì)隧道動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響[D]. 靳賀欣.石家莊鐵道大學(xué) 2017
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本文編號(hào)：3263207