本文關(guān)鍵詞：考慮動(dòng)參數(shù)的黃土隧道結(jié)構(gòu)地震動(dòng)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國(guó)“一帶一路”重大政策的推動(dòng)和實(shí)施,古絲綢之路的發(fā)展和建設(shè)煥發(fā)新的生機(jī)活力,西部地區(qū)的發(fā)展將邁向新的高度。越來(lái)越多的公路隧道和鐵路隧道將會(huì)被修建在我國(guó)西部地區(qū)的黃土高原上。黃土在我國(guó)分布范圍較廣,主要分布在12個(gè)省和自治區(qū),同時(shí)這些地區(qū)大多在高烈度地震區(qū)。地震作用會(huì)影響黃土的結(jié)構(gòu)特性,使土顆粒間膠結(jié)作用減弱,導(dǎo)致黃土抗剪強(qiáng)度降低,土抗剪強(qiáng)度與含水率和壓實(shí)度有關(guān)。在分析地震作用下黃土隧道結(jié)構(gòu)的響應(yīng)與穩(wěn)定時(shí),應(yīng)定量選取不同條件對(duì)應(yīng)的黃土動(dòng)參數(shù),可以更加準(zhǔn)確的得到黃土隧道結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng)規(guī)律和穩(wěn)定性結(jié)論。本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究:(1)歸納總結(jié)黃土動(dòng)參數(shù)的變化規(guī)律,在前人黃土動(dòng)強(qiáng)度試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,分析動(dòng)粘聚力、動(dòng)內(nèi)摩擦角、最大動(dòng)彈性模量等與原狀黃土試樣的含水率、固結(jié)比、振次等之間的關(guān)系。(2)考慮到粘彈性人工邊界既可模擬地基對(duì)散射波能量的吸收,又能很好的模擬人工邊界外介質(zhì)的彈性恢復(fù)性能,借助有限元軟件ADINA,建立粘彈性人工邊界條件下的黃土隧道模型,采用不同含水率和不同覆土厚度下黃土動(dòng)參數(shù)進(jìn)行隧道結(jié)構(gòu)的地震動(dòng)力響應(yīng)分析,分別從隧道襯砌的第一、第三主應(yīng)力、加速度及位移等方面進(jìn)行對(duì)比研究,得到含水率和覆土厚度對(duì)黃土隧道地震動(dòng)響應(yīng)的影響規(guī)律。(3)利用動(dòng)力有限元靜力強(qiáng)度折減法和計(jì)算不收斂法則,以安全系數(shù)作為黃土隧道穩(wěn)定性安全儲(chǔ)備的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)不斷折減圍巖黃土動(dòng)參數(shù),直至模型計(jì)算不收斂為止,得到含水率、地震烈度和覆土厚度對(duì)安全系數(shù)影響:黃土含水率越高,安全系數(shù)越低:黃土隧道覆土厚度越大,安全系數(shù)越高;地震烈度越大,安全系數(shù)越低。以上研究表明,黃土動(dòng)參數(shù)對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的地震動(dòng)力響應(yīng)和動(dòng)力穩(wěn)定的影響較為顯著,基于數(shù)值模擬的結(jié)果,可以為不同條件下黃土隧道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用提供可靠的依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：黃土 動(dòng)參數(shù) 隧道 動(dòng)力響應(yīng) 動(dòng)力穩(wěn)定
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U452.28
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 黃土動(dòng)參數(shù)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 隧道地震動(dòng)響應(yīng)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 隧道地震動(dòng)穩(wěn)定研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 研究?jī)?nèi)容15-16
• 第2章 黃土隧道圍巖結(jié)構(gòu)的動(dòng)參數(shù)研究16-36
• 2.1 概述16
• 2.2 動(dòng)粘聚力C_d16-26
• 2.2.1 不同固結(jié)比16-17
• 2.2.2 不同含水率17-20
• 2.2.3 不同振次20-23
• 2.2.4 結(jié)果分析23-26
• 2.3 動(dòng)內(nèi)摩擦角26-32
• 2.3.1 不同固結(jié)比26
• 2.3.2 不同含水率26-28
• 2.3.3 不同振次28-29
• 2.3.4 結(jié)果分析29-32
• 2.4 動(dòng)彈性模量Ed32-34
• 2.4.1 不同含水率32-33
• 2.4.2 結(jié)果分析33-34
• 2.5 動(dòng)剪切模量G_d34-35
• 2.6 小結(jié)35-36
• 第3章 考慮黃土動(dòng)參數(shù)的隧道結(jié)構(gòu)地震動(dòng)響應(yīng)36-62
• 3.1 概述36
• 3.2 計(jì)算方法36-40
• 3.2.1 莫爾 -庫(kù)倫強(qiáng)度理論36-37
• 3.2.2 彈塑性本構(gòu)關(guān)系37-39
• 3.2.3 地震作用下有限元分析39-40
• 3.3 邊界條件和地震波40-43
• 3.3.1 邊界條件40-42
• 3.3.2 地震波42-43
• 3.4 考慮黃土動(dòng)參數(shù)的隧道結(jié)構(gòu)地震動(dòng)響應(yīng)43-61
• 3.4.1 分析模型43-44
• 3.4.2 計(jì)算參數(shù)44-45
• 3.4.3 模態(tài)分析45-46
• 3.4.4 不同含水率情況下黃土隧道結(jié)構(gòu)的地震動(dòng)響應(yīng)46-60
• 3.4.5 結(jié)果分析60-61
• 3.5 小結(jié)61-62
• 第4章 考慮黃土動(dòng)參數(shù)的隧道結(jié)構(gòu)地震動(dòng)穩(wěn)定62-81
• 4.1 概述62
• 4.2 強(qiáng)度折減法和破壞準(zhǔn)則62-63
• 4.2.1 強(qiáng)度折減法62-63
• 4.2.2 破壞準(zhǔn)則63
• 4.3 考慮黃土動(dòng)參數(shù)的隧道結(jié)構(gòu)地震動(dòng)穩(wěn)定63-79
• 4.3.1 計(jì)算模型63-64
• 4.3.2 不同含水率情況下黃土隧道結(jié)構(gòu)的地震動(dòng)穩(wěn)定64-72
• 4.3.3 不同振次情況下黃土隧道結(jié)構(gòu)的地震動(dòng)穩(wěn)定72-78
• 4.3.4 結(jié)果分析78-79
• 4.4 小結(jié)79-81
• 結(jié)論與展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-87
• 致謝87-88
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄88-89
• 附錄B 攻讀學(xué)位期間參與的項(xiàng)目89

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