土層中圓形隧道地震反應(yīng)分析.pdf

1、隧道在現(xiàn)代交通和城市建設(shè)中有著十分重要的作用，近年來我國的隧道工程建設(shè)規(guī)模逐年擴(kuò)大，并且相當(dāng)數(shù)量的隧道修建于高地震烈度區(qū)。歷次地震震害表明，強(qiáng)震條件下隧道工程震害嚴(yán)重，因此，作為生命線工程的重要部分，隧道的抗震問題必須高度重視。學(xué)者們對隧道的震害機(jī)理和抗震設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了廣泛和深入的研究，取得了豐富的研究成果。本文在已有研究成果的基礎(chǔ)上，采用有限差分方法對隧道地震反應(yīng)相關(guān)問題開展數(shù)值模擬研究，圍繞數(shù)值計(jì)算模型中瑞利阻尼形式的選取、隧道地震

2、反應(yīng)一般規(guī)律的總結(jié)和含隧道場地地震動(dòng)效應(yīng)等方面開展研究工作。完成的主要工作和取得的研究成果如下：
　　1、總結(jié)了隧道地震反應(yīng)的研究現(xiàn)狀
　　簡要總結(jié)了歷次地震中隧道的震害現(xiàn)象，歸納了隧道結(jié)構(gòu)的震害機(jī)理，分析了隧道震害的影響因素，回顧和評述了隧道結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法中反應(yīng)位移法的研究進(jìn)展，簡要介紹了國內(nèi)外有關(guān)隧道地震響應(yīng)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的相關(guān)成果。
　　2、比較了瑞利阻尼確定方法對場地地震反應(yīng)的影響
　　介紹了瑞利阻尼的基本

3、原理和常用的瑞利阻尼形式，并構(gòu)造了三種不同軟硬程度的土層條件，比較了五種瑞利阻尼確定方法對地震動(dòng)峰值加速度、加速度反應(yīng)譜等的影響。本文通過與響瞠臺(tái)陣3號測井地震的記錄進(jìn)行了比較，并討論分析了各阻尼形式計(jì)算結(jié)果差異的主要原因，給出了選取瑞利阻尼形式的建議。
　　3、研究了圓形隧道地震反應(yīng)的一般規(guī)律
　　本文建立了一組數(shù)值計(jì)算模型,分別開展了圓形隧道的彈性和彈塑性地震反應(yīng)分析，總結(jié)了土的塑性對隧道加速度、拱頂?shù)紫鄬ψ冃?、?nèi)力時(shí)程

4、和內(nèi)力分布的影響，并討論了瑞利阻尼確定方法對隧道內(nèi)力峰值和內(nèi)力分布的影響，研究和總結(jié)了不同的襯砌厚度、埋深、直徑對隧道地震反應(yīng)的影響。
　　4、研究了隧道對地表水平向加速度的影響
　　選取Ricker小波作為輸入的動(dòng)力時(shí)程，研究了隧道埋深、襯砌厚度、土層剪切波速、土層—襯砌剪切波速比和入射波頻率對地表水平向加速度的影響，分別給出了隧道埋深和峰值放大倍數(shù)位置，埋深和特征周期的定量關(guān)系。選用三條實(shí)際的地震動(dòng)時(shí)程進(jìn)行了驗(yàn)證，總結(jié)并