桥隧相连工程中黄土隧道洞口段地震动力响应特性研究
发布时间：2023-08-10 16:35
桥隧相连工程可以很好的满足地势险峻、高山峡谷众多的复杂地形,因而在国内外得到了广泛应用,尤其是在我国西部山岭地区应用较多。根据中国地震台网中心资料显示,中国目前仍处于7级强震活跃时段,而地震主体地区仍为我国西北及西南地带,尤其是自2008年汶川地震后,周边地震活动呈现继续扩散的趋势。洞口如咽喉,在地震作用下,隧道洞口段的震害和次生灾害频繁发生,故洞口段的抗震设计成了重中之重。我国西部黄土地区沟豁十分发育,地表较为破碎,黄土边坡也往往具有较陡的坡度,基于黄土地区工程地质条件复杂和强震持续活跃的背景,该地区的隧道工程更容易受到地震作用而破坏;然而由于地下结构抗震理论发展滞后,地震现场原型数据缺乏,有关桥隧相连结构的地震动力特性研究相对较少。针对上述问题,本文依托国家自然基金项目(41562013)“考虑边坡进洞高程的黄土隧道洞口段动力响应特征及抗震技术研究”,结合宝兰客专实际工程,通过有限元数值模拟计算及大型振动台模型试验对桥隧相连工程中黄土隧道洞口段地震动力响应特性及抗减震问题进行了系统研究,主要研究工作及成果如下:(1)在讨论隧道洞口段抗震设防措施和桥隧相连工程应用的基础上,分析了桥隧...
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 隧道地震响应的研究方法及进展
1.2.1 原型观测
1.2.2 试验研究
1.2.3 理论分析
1.3 隧道洞口段的抗减震技术
1.3.1 抗震技术
1.3.2 减震技术
1.3.3 设防长度
1.4 已有研究存在的问题
1.5 本文研究内容及技术路线
2 桥隧相连工程特点及病害分析
2.1 桥隧相连工程的类型及特点
2.1.1 桥隧相连工程分类
2.1.2 桥隧相连工程特点
2.2 桥隧相连工程的病害分析
2.2.1 桥隧相连病害分类
2.2.2 隧道洞口段震害分析
2.3 桥隧相连工程的受力特点分析
2.3.1 桥隧相连工程的受力特点
2.3.2 隧道洞口围岩受力分析
2.4 本章小结
3 桥隧相连隧道洞口段地震动响应数值模拟分析
3.1 原型工程概况
3.1.1 地层岩性
3.1.2 地质构造
3.1.3 水文地质特征
3.1.4 地震动参数及气象资料
3.1.5 隧道洞门设计
3.2 计算模型的建立
3.2.1 地震波及模型边界
3.2.2 建立模型
3.3 动力响应分析
3.3.1 位移响应分析
3.3.2 加速度响应分析
3.3.3 应力响应分析
3.4 本章小结
4 桥隧相连振动台模型试验方案设计
4.1 相似关系
4.1.1 相似理论
4.1.2 模型试验的相似关系
4.2 主要设备
4.2.1 试验传感器
4.2.2 数据采集系统
4.2.3 振动台技术参数
4.2.4 模型箱选型与边界处理
4.3 模型设计与制作
4.3.1 模型设计
4.3.2 模型制作
4.3.3 试验土样制备
4.3.4 模型填筑
4.4 传感器布置
4.4.1 土压力计布置
4.4.2 加速度计布置
4.5 地震波加载
4.6 本章小结
5 桥隧相连振动台模型试验结果及抗减震分析
5.1 模型破坏全过程分析
5.2 土压力地震动响应
5.2.1 土压力峰值变化规律
5.2.2 土压力峰值持时变化规律
5.3 加速度地震动响应
5.3.1 加速度频谱特性分析
5.3.2 坡面加速度动力响应
5.3.3 桥台进洞加速度动力响应
5.3.4 隧道衬砌加速度动力响应
5.3.5 坡顶加速度动力响应
5.4 振动台试验与有限元模拟结果对比分析
5.4.1 坡面加速度对比
5.4.2 隧道衬砌加速度对比
5.5 抗减震措施分析
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3840852
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 隧道地震响应的研究方法及进展
1.2.1 原型观测
1.2.2 试验研究
1.2.3 理论分析
1.3 隧道洞口段的抗减震技术
1.3.1 抗震技术
1.3.2 减震技术
1.3.3 设防长度
1.4 已有研究存在的问题
1.5 本文研究内容及技术路线
2 桥隧相连工程特点及病害分析
2.1 桥隧相连工程的类型及特点
2.1.1 桥隧相连工程分类
2.1.2 桥隧相连工程特点
2.2 桥隧相连工程的病害分析
2.2.1 桥隧相连病害分类
2.2.2 隧道洞口段震害分析
2.3 桥隧相连工程的受力特点分析
2.3.1 桥隧相连工程的受力特点
2.3.2 隧道洞口围岩受力分析
2.4 本章小结
3 桥隧相连隧道洞口段地震动响应数值模拟分析
3.1 原型工程概况
3.1.1 地层岩性
3.1.2 地质构造
3.1.3 水文地质特征
3.1.4 地震动参数及气象资料
3.1.5 隧道洞门设计
3.2 计算模型的建立
3.2.1 地震波及模型边界
3.2.2 建立模型
3.3 动力响应分析
3.3.1 位移响应分析
3.3.2 加速度响应分析
3.3.3 应力响应分析
3.4 本章小结
4 桥隧相连振动台模型试验方案设计
4.1 相似关系
4.1.1 相似理论
4.1.2 模型试验的相似关系
4.2 主要设备
4.2.1 试验传感器
4.2.2 数据采集系统
4.2.3 振动台技术参数
4.2.4 模型箱选型与边界处理
4.3 模型设计与制作
4.3.1 模型设计
4.3.2 模型制作
4.3.3 试验土样制备
4.3.4 模型填筑
4.4 传感器布置
4.4.1 土压力计布置
4.4.2 加速度计布置
4.5 地震波加载
4.6 本章小结
5 桥隧相连振动台模型试验结果及抗减震分析
5.1 模型破坏全过程分析
5.2 土压力地震动响应
5.2.1 土压力峰值变化规律
5.2.2 土压力峰值持时变化规律
5.3 加速度地震动响应
5.3.1 加速度频谱特性分析
5.3.2 坡面加速度动力响应
5.3.3 桥台进洞加速度动力响应
5.3.4 隧道衬砌加速度动力响应
5.3.5 坡顶加速度动力响应
5.4 振动台试验与有限元模拟结果对比分析
5.4.1 坡面加速度对比
5.4.2 隧道衬砌加速度对比
5.5 抗减震措施分析
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3840852
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3840852.html
