地铁隧道斜穿活动断层支护结构力学响应机理及其安全性评价
发布时间：2021-10-05 05:49
我国大中型城市为营造舒适环保的出行方式,地铁建设处于高速发展时期,在复杂敏感的城市环境中,大规模地铁建设将不可避免穿越不良地质条件,活动断层便是其中一种。断层的黏滑错动不仅使岩层沿着断层面发生较大的变形,对跨断层的地铁隧道结构也会产生永久的大变形,结构发生巨大的破坏。若活动断层为发震断层,其错动过程还会释放巨大的地震动能量,对近断层区域地铁隧道结构产生二次破坏,研究表明,近断层区域的结构承受地震动的响应有别于远场地震动。研究跨活动断层地铁隧道结构在在黏滑错动下的力学行为以及近断层地震动下的动力响应具有重大的科学价值和实际意义。因此,本文以乌鲁木齐轨道交通4号线为研究对象,在以下方面进行研究:（1）采用资料调研的方法,对现有的断层错动理论研究成果进行了相应的归纳,获得了包括上盘效应、方向性效应、滑冲效应、速度脉冲效应和竖向效应的近断层地震动的特性,为后续的断层错动和震动分析奠定理论基础。（2）建立围岩-断层-隧道互相作用的三维计算分析模型,断层面、衬砌与围岩之间均采用接触模型,初期支护的型钢拱架等效为混凝土作用,二衬考虑整体式和分段式两种形式,二衬钢筋采用整体式模型,考虑锚杆的加固作用,...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全球地震带分布图
以上就有 31 次。可见，全球和我国地震活动水平十分活跃。从图 1-2 也能看出，我国地震分布有着范围广、强度高的特点。图1-2 我国 6-7 级地震震中分布图地震是一种严重的自然灾害，其触发机制为活动断层的粘滑错动。地铁隧道作为长大线性结构，在修建过程中将不可避免穿越活动断层这种不良地质条件。活动断层是晚第四纪以来有活动的断层，其以前可能有过活动将来仍然可能活动的断裂构造。活动断层包含粘滑和蠕滑两种错动形式[2]，断层蠕滑活动是活动断层两侧相对的缓慢滑动，一般的错动速率为毫米/年，不具备突发破坏能力。断层粘滑是活动断层处不断积累应变能，达到某薄弱围岩处的破坏强度后，突然而迅速的相对错动，释放巨大的能量
西南交通大学硕士研究生学位论文 第 10 页图2-1 位错模型的图示当1 2 0，3d 时，可以得到点源（0,0, d）由走滑、倾滑和张性分量引起的地表位移，设地面的任意一点的坐标为（x,y,z）。走滑分量1U 引起的地表位移：20 01150 0125
【参考文献】：
期刊论文
[1]P波作用下跨断层隧道轴线地震响应分析[J]. 赵密,欧阳文龙,黄景琦,杜修力,赵旭. 岩土力学. 2019(09)
[2]正断层黏滑错动对地铁隧道结构影响的模型试验研究[J]. 孙飞,张志强,易志伟. 岩土力学. 2019(08)
[3]断裂错动与水作用下的地层位移及应力变化[J]. 孟振江,彭建兵,程国明,郭海朋,王海刚,范文东,杨争. 水土保持通报. 2018(03)
[4]基于断裂错动引起地铁隧道的变形响应研究[J]. 孟振江,彭建兵,黄强兵,郭瑞,宋彦辉,黄树华. 工程地质学报. 2017(06)
[5]三类勘察场地地裂缝活动对地铁隧道的影响[J]. 孟振江,彭建兵,黄强兵,邓亚虹,赵林浩,邢燕. 交通运输工程学报. 2017(02)
[6]高烈度地震区黏滑断层隧道减震层减震模型试验研究[J]. 崔光耀,伍修刚,王明年,王道远,朱长安. 岩土工程学报. 2017(11)
[7]跨走滑断层隧道地震破坏特征与抗减震措施研究[J]. 信春雷,高波,闫高明,周佳媚,申玉生,全晓娟. 振动工程学报. 2016(04)
[8]考虑空间变异性的地铁隧道地震动力响应分析[J]. 姚二雷,苗雨,陈超. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2017(01)
[9]地铁隧道受平行向地裂缝错动影响数值分析[J]. 吴明,彭建兵,贺凯,孟舒然. 工程地质学报. 2015(05)
[10]近断层地震动特征及其对工程结构影响的研究进展[J]. 贾俊峰,杜修力,韩强. 建筑结构学报. 2015(01)
博士论文
[1]通过活断层区地铁隧道地震反应分析[D]. 赵颖.中国地震局工程力学研究所 2014
[2]隧道穿越断裂带地震响应特性及抗震措施研究[D]. 李林.西南交通大学 2014
[3]多类型长周期地震动作用下高层结构的动力行为与设计方法研究[D]. 王博.西安建筑科技大学 2013
[4]近断层地震动的上/下盘效应研究[D]. 王栋.中国地震局工程力学研究所 2010
[5]高烈度地震下隧道破坏机制及抗震研究[D]. 黄胜.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2010
[6]地裂缝对地铁隧道的影响机制及病害控制研究[D]. 黄强兵.长安大学 2009
硕士论文
[1]断层粘滑及近场地震动作用下公路隧道结构力学行为研究[D]. 丁梯.西南交通大学 2017
[2]地铁隧道在地震作用下的动力响应规律研究[D]. 张亮.西安科技大学 2016
[3]断层蠕滑错动作用下隧道衬砌损伤开裂研究及柔性连接抗错断措施[D]. 张煜.西南交通大学 2016
[4]地铁隧道跨逆断层支护结构抗错动影响分级评价研究[D]. 盛越.西南交通大学 2016
[5]近断层脉冲型地震动下隧道动力响应规律研究[D]. 易谊.重庆交通大学 2014
[6]近断层脉冲型地震动作用下隧道抗减震研究[D]. 朱育才.重庆交通大学 2012
[7]断层错动作用下隧道工程损伤及岩土失效扩展机理研究[D]. 邵润萌.北京交通大学 2011
[8]成兰线跨断层隧道的错动破坏机理研究及地震动力响应分析[D]. 刘恺.北京交通大学 2011
[9]近断层速度脉冲型地震动结构输入能与反应谱特性研究[D]. 左琼.南京航空航天大学 2009
[10]位错模型模拟昆仑山断层不均匀错动引起的地面变形[D]. 赵大江.长安大学 2008
本文编号：3419123
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全球地震带分布图
以上就有 31 次。可见，全球和我国地震活动水平十分活跃。从图 1-2 也能看出，我国地震分布有着范围广、强度高的特点。图1-2 我国 6-7 级地震震中分布图地震是一种严重的自然灾害，其触发机制为活动断层的粘滑错动。地铁隧道作为长大线性结构，在修建过程中将不可避免穿越活动断层这种不良地质条件。活动断层是晚第四纪以来有活动的断层，其以前可能有过活动将来仍然可能活动的断裂构造。活动断层包含粘滑和蠕滑两种错动形式[2]，断层蠕滑活动是活动断层两侧相对的缓慢滑动，一般的错动速率为毫米/年，不具备突发破坏能力。断层粘滑是活动断层处不断积累应变能，达到某薄弱围岩处的破坏强度后，突然而迅速的相对错动，释放巨大的能量
西南交通大学硕士研究生学位论文 第 10 页图2-1 位错模型的图示当1 2 0，3d 时，可以得到点源（0,0, d）由走滑、倾滑和张性分量引起的地表位移，设地面的任意一点的坐标为（x,y,z）。走滑分量1U 引起的地表位移：20 01150 0125
【参考文献】：
期刊论文
[1]P波作用下跨断层隧道轴线地震响应分析[J]. 赵密,欧阳文龙,黄景琦,杜修力,赵旭. 岩土力学. 2019(09)
[2]正断层黏滑错动对地铁隧道结构影响的模型试验研究[J]. 孙飞,张志强,易志伟. 岩土力学. 2019(08)
[3]断裂错动与水作用下的地层位移及应力变化[J]. 孟振江,彭建兵,程国明,郭海朋,王海刚,范文东,杨争. 水土保持通报. 2018(03)
[4]基于断裂错动引起地铁隧道的变形响应研究[J]. 孟振江,彭建兵,黄强兵,郭瑞,宋彦辉,黄树华. 工程地质学报. 2017(06)
[5]三类勘察场地地裂缝活动对地铁隧道的影响[J]. 孟振江,彭建兵,黄强兵,邓亚虹,赵林浩,邢燕. 交通运输工程学报. 2017(02)
[6]高烈度地震区黏滑断层隧道减震层减震模型试验研究[J]. 崔光耀,伍修刚,王明年,王道远,朱长安. 岩土工程学报. 2017(11)
[7]跨走滑断层隧道地震破坏特征与抗减震措施研究[J]. 信春雷,高波,闫高明,周佳媚,申玉生,全晓娟. 振动工程学报. 2016(04)
[8]考虑空间变异性的地铁隧道地震动力响应分析[J]. 姚二雷,苗雨,陈超. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2017(01)
[9]地铁隧道受平行向地裂缝错动影响数值分析[J]. 吴明,彭建兵,贺凯,孟舒然. 工程地质学报. 2015(05)
[10]近断层地震动特征及其对工程结构影响的研究进展[J]. 贾俊峰,杜修力,韩强. 建筑结构学报. 2015(01)
博士论文
[1]通过活断层区地铁隧道地震反应分析[D]. 赵颖.中国地震局工程力学研究所 2014
[2]隧道穿越断裂带地震响应特性及抗震措施研究[D]. 李林.西南交通大学 2014
[3]多类型长周期地震动作用下高层结构的动力行为与设计方法研究[D]. 王博.西安建筑科技大学 2013
[4]近断层地震动的上/下盘效应研究[D]. 王栋.中国地震局工程力学研究所 2010
[5]高烈度地震下隧道破坏机制及抗震研究[D]. 黄胜.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2010
[6]地裂缝对地铁隧道的影响机制及病害控制研究[D]. 黄强兵.长安大学 2009
硕士论文
[1]断层粘滑及近场地震动作用下公路隧道结构力学行为研究[D]. 丁梯.西南交通大学 2017
[2]地铁隧道在地震作用下的动力响应规律研究[D]. 张亮.西安科技大学 2016
[3]断层蠕滑错动作用下隧道衬砌损伤开裂研究及柔性连接抗错断措施[D]. 张煜.西南交通大学 2016
[4]地铁隧道跨逆断层支护结构抗错动影响分级评价研究[D]. 盛越.西南交通大学 2016
[5]近断层脉冲型地震动下隧道动力响应规律研究[D]. 易谊.重庆交通大学 2014
[6]近断层脉冲型地震动作用下隧道抗减震研究[D]. 朱育才.重庆交通大学 2012
[7]断层错动作用下隧道工程损伤及岩土失效扩展机理研究[D]. 邵润萌.北京交通大学 2011
[8]成兰线跨断层隧道的错动破坏机理研究及地震动力响应分析[D]. 刘恺.北京交通大学 2011
[9]近断层速度脉冲型地震动结构输入能与反应谱特性研究[D]. 左琼.南京航空航天大学 2009
[10]位错模型模拟昆仑山断层不均匀错动引起的地面变形[D]. 赵大江.长安大学 2008
本文编号：3419123
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