隧道穿越活动断裂区地震动力响应及减震措施研究

发布时间：2020-04-06 00:59

【摘要】：中国是世界上的地震频发国家,近年来我国大量城市不断进行地下空间的建设,地下结构的安全问题也越来越受到重视。国内外对于隧道结构的抗震研究比较深入,但当隧道穿越断裂区时,尤其是活动断裂区的抗震效果并不理想。穿越活动断裂区的隧道在地震发生时的动力响应特征并不明确,同时穿越活动断裂区的隧道结构没有形成系统的减震措施。隧道结构的减震问题需要更加深入的研究。本文利用振动台模型试验及数值模拟等方法,分析了隧道穿越活动断裂区的地震动力响应特性及相应减震措施的减震效果,主要成果如下。(1)利用基于MATLAB软件的BP神经网络算法,对相似材料的配比过程进行了优化,使得相似材料的配比试验时间大幅减少,配比结果更为精确。(2)通过模型试验以及数值计算,整理分析了活动断裂区浅埋隧道地震时的内力(弯矩与轴力)和应力特征,得到了浅埋隧道穿越活动断裂区的地震动力响应特征。(3)振动台模型试验中对含有施工缺陷的隧道(拱顶衬砌厚度不足)进行了模拟,将其内力(弯矩与轴力)和应力特征与无缺陷隧道的进行了对比,分析了其地震时的动力响应情况。(4)结合振动台试验数据及数值计算的结果,对隧道的减震措施(减震层和减震缝)进行了分析,将减震缝、减震层和两者组合的减震效果进行了对比和评估。
【图文】：

第一章 绪 论1.1 研究背景世界主要的两大地震带为环太平洋地震带及地中海-喜马拉雅地震带，我国地处欧亚、环太平洋及印度洋板块等几大板块之间，是世界上地震活动较为强烈的国家之一。一百多年以来，我国共发生了近八百次六级及以上的地震，总共有大约六十多万人死于地震及其次生灾害，其中具有代表性的大地震主要有宁夏海原地震、河北唐山地震和四川汶川地震等，，其地震震级均不低于 7.8 级。我国仅 7%的国土面积承受了世界 33%的陆地强震，是全球最大的大陆浅源强震活动区域。世界主要两大地震带分布情况见图 1-1 所示。

砌开裂（裂纹清晰，拥有一定走向）和隧道垮塌次之，地板开裂（不能确定裂纹方向，呈片状或者网状）再次之，他震害类型较少。1.2.3 地下结构地震响应研究方法目前，主要有三类方法[2-26]对隧道和地下结构进行抗震分析：地震原型观测、模型实验及理论分析。如图 1-2 所示。隧道及地下结构抗震分析方法
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U452.28

【参考文献】

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本文编号：2615772