高烈度地区山岭隧道地震响应分析与减震措施研究
发布时间：2020-12-10 03:31
近年来,随着交通事业的飞速发展,我国在崇山峻岭等高烈度地震区修建了很多公路、铁路隧道,这不仅提高了当地人民的生活水平,而且也加快了中国梦的实现。独特的地理位置,使得我国成为一个多地震国家,每次的强烈地震都会造成巨大的人员伤亡和经济财产损失。2018年5月12日的汶川地震中,许多隧道等结构物都遭到了不同程度的破坏,严重影响了灾后的救援工作,对隧道结构的抗减震研究就显的尤为重要。本论文依托绵茂公路蓝家岩隧道洞口段工程实例背景,采用有限元软件对其进行动力响应分析,并提出相应的减震措施以供参考。（1）查阅、研读、分析大量的国内外隧道的破坏情况和典型震害资料,对隧道的震害类型、震害机理及影响因素等方面进行了归纳总结。然后简单介绍了动力分析用到的本构模型、阻尼矩阵及边界条件等,确定了模型建立时用到的基本参数。（2）沿隧道模型水平横向（X方向）输入超越概率2%的地震加速度,得出隧道洞口段动力响应规律。隧道结构地震响应在洞口处最大,随着距洞口距离或埋深的增加,呈现出逐渐减小的趋势,并与洞身段趋于一致。在距洞口050m范围（极浅埋和浅埋）内减小幅度较大,509...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
隧道震害图
害特点硬岩石中的隧道比松散堆积体中遭到破坏程度低。破碎带的隧道破坏程度更严重。级别影响破坏程度。洞口的震害往往较为严重。并设置衬砌的隧道比没有设置的安全。仰拱的隧道比不设置的安全。害机理用下，其破坏机理十分复杂[17-19]。总的来说大致可归纳为以下动引起的破坏。由于波的传播效应，会引起围岩介质的震动，。主要有三类：变形。隧道的轴向压缩与拉伸，是由于地震波平行于隧道轴线向压缩及拉伸。如下图 1.2 所示。
道底板隆起（c）隧道衬砌开裂 （d）隧道洞身坍塌图 1.1 隧道震害图1.3.2 隧道震害类型通过以上资料可归纳为：（1）隧道洞口及边坡破坏对于隧道洞口段，由于其覆盖层较薄，且处于松散堆积体。在地震来临时，常由于松散堆积体对隧道约束不强烈等因素造成山体失稳、边坡坍塌，堵塞洞口。（2）隧道衬砌开裂破坏由于混凝土较低的抗拉强度，在隧道的震害中衬砌开裂破坏是最常见的现象。洞身段衬砌斜向、轴向、横向和环向裂缝较多；施工缝开裂、错台。（3）隧道洞身剪切错动破坏在地震作用下，岩石土体两边发生错动位移，强大的剪切力能瞬间剪断一切。在隧道勘察选址时，一般都要避开这种地质地段。
【参考文献】：
期刊论文
[1]松动圈对隧道围岩地震动力响应的影响[J]. 赵旭,黎若寒,代志杰,赵密,黄景琦,陶连金,耿琳. 北京工业大学学报. 2019(03)
[2]减震层作用下地铁车站结构的三维减震分析[J]. 倪茜,卫林斌. 西安科技大学学报. 2018(03)
[3]山岭隧道抗震设计与减震措施研究[J]. 沈昆,张理,贾毅. 公路交通科技(应用技术版). 2017(09)
[4]我国隧道及地下工程近两年的发展与展望[J]. 洪开荣. 隧道建设. 2017(02)
[5]高烈度活断层地区隧道结构抗震的综合措施[J]. 朱正国,余剑涛,隋传毅,王道远,朱永全,孙明磊. 中国铁道科学. 2014(06)
[6]双连拱隧道洞口段减震措施研究[J]. 王正松,王峥峥,高波. 公路. 2014(06)
[7]地下结构抗震研究现状综述[J]. 陈庆,项宗方. 四川建筑科学研究. 2011(06)
[8]高烈度地震区隧道减震模型的建立及其减震效果模型试验研究[J]. 王明年,崔光耀. 岩土力学. 2010(06)
[9]地铁隧道穿越地裂缝带的结构抗裂预留位移量[J]. 黄强兵,彭建兵,王启耀,高虎艳. 岩石力学与工程学报. 2010(S1)
[10]正断层活动对公路山岭隧道工程影响的数值分析[J]. 熊炜,范文,彭建兵,邓龙胜,闫芙蓉. 岩石力学与工程学报. 2010(S1)
博士论文
[1]基于波动理论的高陡边坡山岭隧道洞口地震响应分析[D]. 汪精河.西南交通大学 2016
[2]穿越活动断层的隧道减震结构研究[D]. 胡辉.西南交通大学 2013
[3]强震作用下山岭隧道洞口段地震响应分析及减震措施研究[D]. 曹小平.兰州交通大学 2013
[4]山岭隧道地震动力响应及减震措施研究[D]. 李育枢.同济大学 2006
[5]地下结构随机地震响应分析及其动力可靠度研究[D]. 严松宏.西南交通大学 2003
[6]地下结构动力分析若干问题研究[D]. 高峰.西南交通大学 2003
硕士论文
[1]公路隧道抗震与减震措施研究[D]. 申家瑞.西安建筑科技大学 2016
[2]活动断层隧道结构地震效应和抗震措施分析研究[D]. 唐宇龙.石家庄铁道大学 2014
[3]武罐高速公路小石村特长隧道抗震设计优化研究[D]. 安亚芳.兰州交通大学 2012
[4]山岭隧道震害分析及洞口段地震动力响应研究[D]. 郑清.西南交通大学 2010
[5]山岭隧道仰坡地震动力响应及减震措施研究[D]. 孙建春.西南交通大学 2010
[6]特大断面大跨隧道断面形式与支护参数优化[D]. 谢东武.同济大学 2007
[7]地震区隧道结构动力响应数值分析[D]. 刘春山.西南交通大学 2005
[8]城市地下工程结构抗震分析研究[D]. 朱彬.西安科技大学 2005
本文编号：2908007
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
隧道震害图
害特点硬岩石中的隧道比松散堆积体中遭到破坏程度低。破碎带的隧道破坏程度更严重。级别影响破坏程度。洞口的震害往往较为严重。并设置衬砌的隧道比没有设置的安全。仰拱的隧道比不设置的安全。害机理用下，其破坏机理十分复杂[17-19]。总的来说大致可归纳为以下动引起的破坏。由于波的传播效应，会引起围岩介质的震动，。主要有三类：变形。隧道的轴向压缩与拉伸，是由于地震波平行于隧道轴线向压缩及拉伸。如下图 1.2 所示。
道底板隆起（c）隧道衬砌开裂 （d）隧道洞身坍塌图 1.1 隧道震害图1.3.2 隧道震害类型通过以上资料可归纳为：（1）隧道洞口及边坡破坏对于隧道洞口段，由于其覆盖层较薄，且处于松散堆积体。在地震来临时，常由于松散堆积体对隧道约束不强烈等因素造成山体失稳、边坡坍塌，堵塞洞口。（2）隧道衬砌开裂破坏由于混凝土较低的抗拉强度，在隧道的震害中衬砌开裂破坏是最常见的现象。洞身段衬砌斜向、轴向、横向和环向裂缝较多；施工缝开裂、错台。（3）隧道洞身剪切错动破坏在地震作用下，岩石土体两边发生错动位移，强大的剪切力能瞬间剪断一切。在隧道勘察选址时，一般都要避开这种地质地段。
【参考文献】：
期刊论文
[1]松动圈对隧道围岩地震动力响应的影响[J]. 赵旭,黎若寒,代志杰,赵密,黄景琦,陶连金,耿琳. 北京工业大学学报. 2019(03)
[2]减震层作用下地铁车站结构的三维减震分析[J]. 倪茜,卫林斌. 西安科技大学学报. 2018(03)
[3]山岭隧道抗震设计与减震措施研究[J]. 沈昆,张理,贾毅. 公路交通科技(应用技术版). 2017(09)
[4]我国隧道及地下工程近两年的发展与展望[J]. 洪开荣. 隧道建设. 2017(02)
[5]高烈度活断层地区隧道结构抗震的综合措施[J]. 朱正国,余剑涛,隋传毅,王道远,朱永全,孙明磊. 中国铁道科学. 2014(06)
[6]双连拱隧道洞口段减震措施研究[J]. 王正松,王峥峥,高波. 公路. 2014(06)
[7]地下结构抗震研究现状综述[J]. 陈庆,项宗方. 四川建筑科学研究. 2011(06)
[8]高烈度地震区隧道减震模型的建立及其减震效果模型试验研究[J]. 王明年,崔光耀. 岩土力学. 2010(06)
[9]地铁隧道穿越地裂缝带的结构抗裂预留位移量[J]. 黄强兵,彭建兵,王启耀,高虎艳. 岩石力学与工程学报. 2010(S1)
[10]正断层活动对公路山岭隧道工程影响的数值分析[J]. 熊炜,范文,彭建兵,邓龙胜,闫芙蓉. 岩石力学与工程学报. 2010(S1)
博士论文
[1]基于波动理论的高陡边坡山岭隧道洞口地震响应分析[D]. 汪精河.西南交通大学 2016
[2]穿越活动断层的隧道减震结构研究[D]. 胡辉.西南交通大学 2013
[3]强震作用下山岭隧道洞口段地震响应分析及减震措施研究[D]. 曹小平.兰州交通大学 2013
[4]山岭隧道地震动力响应及减震措施研究[D]. 李育枢.同济大学 2006
[5]地下结构随机地震响应分析及其动力可靠度研究[D]. 严松宏.西南交通大学 2003
[6]地下结构动力分析若干问题研究[D]. 高峰.西南交通大学 2003
硕士论文
[1]公路隧道抗震与减震措施研究[D]. 申家瑞.西安建筑科技大学 2016
[2]活动断层隧道结构地震效应和抗震措施分析研究[D]. 唐宇龙.石家庄铁道大学 2014
[3]武罐高速公路小石村特长隧道抗震设计优化研究[D]. 安亚芳.兰州交通大学 2012
[4]山岭隧道震害分析及洞口段地震动力响应研究[D]. 郑清.西南交通大学 2010
[5]山岭隧道仰坡地震动力响应及减震措施研究[D]. 孙建春.西南交通大学 2010
[6]特大断面大跨隧道断面形式与支护参数优化[D]. 谢东武.同济大学 2007
[7]地震区隧道结构动力响应数值分析[D]. 刘春山.西南交通大学 2005
[8]城市地下工程结构抗震分析研究[D]. 朱彬.西安科技大学 2005
本文编号：2908007
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