地震作用下小净距隧道动力响应与合理净距分析
发布时间：2021-09-16 21:11
随着我国经济建设的飞速发展,隧道工程数量不断增加。在很多地区受地形地质或特殊的桥隧相连等条件的限制,普通隧道的双洞间距已经不能满足需求。因而,小净距隧道这种新的隧道形式便应运而生。同时,我国又是一个地震频发的国家,相当多的隧道处于强震地区,容易遭受地震影响。目前关于小净距隧道研究主要集中在普通地下结构抗震和小净距隧道施工力学方面,而对地震作用下小净距隧道的动力响应及合理净距的研究较少。因此,本文通过有限元软件ANSYS对小净距隧道进行了80个工况的静力计算和80个工况的动力计算,并对小净距隧道在地震作用下的动力响应和合理净距问题进行了分析和探讨,主要研究内容和结论如下:（1）简要阐述了地下结构震害情况及震害特点,介绍了小净距隧道抗震的研究现状,归纳总结了地下结构常用抗震分析方法和研究进展等。（2）针对粘弹性边界条件、地震波输入机制和初始应力场施加等数值模拟关键问题,编写了相关计算程序,并进行了验证,使之在软件中得以实现。（3）建立了8种净距工况的小净距隧道模型。以Ⅳ级围岩条件下1.17B（B为隧道单洞洞径）净距为例,分别对支护前后的小净距隧道展开静力分析。结果表明在静力条件下,小净距隧...
【文章来源】：防灾科技学院河北省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
厦门仙岳山小净距隧道
防灾科技学院工程硕士学位论文闻垣高速大虎峪 1 号隧道（1.18B~1.44B 倍净距，16m~19.5m）；厦门仙岳山隧道（1.71B 倍净距，19m）；深圳地铁罗湖站至大剧院站区间隧道（最小净距 2.8m）等。由此可以看出，我国修建的小净距隧道大部分最小净距在 3m~20m 之间，远小于规范要求的分离式双洞隧道最小净距。
第二章 有限元数值模拟关键问题研究第二章 有限元数值模拟关键问题研究2.1 ANSYS 有限元软件介绍ANSYS 有限元软件由美国 ANSYS 公司研制，是基于有限元分析法的大型通用数值计算软件。ANSYS 具备强大的使用功能，应用领域广泛，界面友好，能与很多计算辅助软件接口，现已成为世界最主流数值模拟软件之一[42]。ANSYS 以 John Swanson 博士在 1963 年编写的辅助分析程序为雏形问世，在之后不断发展中，推出了ANSYS经典版和ANSYS Workbench两个系列，2018年已经更新到 19.0 版本。ANSYS 至今已有 50 多年的发展，集结构、电磁、热、流体、声学以及多个物理场之间的耦合分析等功能于一体，是目前世界上应用功能最多的大型有限元分析软件之一。
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市地下结构抗震研究进展[J]. 陈国兴,陈苏,杜修力,路德春,戚承志. 防灾减灾工程学报. 2016(01)
[2]浅埋偏压隧道衬砌受力特征及破坏机制试验研究[J]. 雷明锋,彭立敏,施成华,王立川,刘正初. 中南大学学报(自然科学版). 2013(08)
[3]含黏粒砂土场地液化离心机振动台试验研究[J]. 周燕国,梁甜,李永刚,凌道盛,陈云敏,石川明,社本康広. 岩土工程学报. 2013(09)
[4]地铁车站地震破坏离心机振动台模型试验研究[J]. 凌道盛,郭恒,蔡武军,韩超. 浙江大学学报(工学版). 2012(12)
[5]浅埋小净距偏压隧道地震响应特性与承载力安全分析[J]. 黄娟,彭立敏,雷明锋,施成华,赵丹. 铁道科学与工程学报. 2012(04)
[6]小净距隧道地震动力响应下的围岩应力场[J]. 周佳媚,袁松,高波. 公路交通科技. 2012(02)
[7]人工边界及地震动输入在有限元软件中的实现[J]. 柳锦春,还毅,李建权. 地下空间与工程学报. 2011(S2)
[8]ZJU400离心机研制及其振动台性能评价[J]. 陈云敏,韩超,凌道盛,孔令刚,周燕国. 岩土工程学报. 2011(12)
[9]地下结构静-动力分析中的人工边界转换方法研究[J]. 高峰,赵冯兵. 振动与冲击. 2011(11)
[10]汶川特大地震龙溪隧道震害与原因浅析[J]. 孙有为,李平,薄景山,刘博,齐文浩. 世界地震工程. 2010(S1)
博士论文
[1]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
[2]扁平大断面小净距公路隧道施工力学研究[D]. 龚建伍.同济大学 2008
[3]土—地下结构非线性动力相互作用及其大型振动台试验研究[D]. 庄海洋.南京工业大学 2006
硕士论文
[1]地震动力响应下公路隧道合理净距的研究[D]. 袁松.西南交通大学 2008
[2]公路连拱隧道与小净距隧道地震动力响应对比研究[D]. 凌燕婷.西南交通大学 2009
[3]小净距隧道最小合理净距及支护研究[D]. 门妮.吉林大学 2008
[4]粘弹性人工边界及其与透射人工边界的比较研究[D]. 赵密.北京工业大学 2004
本文编号：3397303
【文章来源】：防灾科技学院河北省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
厦门仙岳山小净距隧道
防灾科技学院工程硕士学位论文闻垣高速大虎峪 1 号隧道（1.18B~1.44B 倍净距，16m~19.5m）；厦门仙岳山隧道（1.71B 倍净距，19m）；深圳地铁罗湖站至大剧院站区间隧道（最小净距 2.8m）等。由此可以看出，我国修建的小净距隧道大部分最小净距在 3m~20m 之间，远小于规范要求的分离式双洞隧道最小净距。
第二章 有限元数值模拟关键问题研究第二章 有限元数值模拟关键问题研究2.1 ANSYS 有限元软件介绍ANSYS 有限元软件由美国 ANSYS 公司研制，是基于有限元分析法的大型通用数值计算软件。ANSYS 具备强大的使用功能，应用领域广泛，界面友好，能与很多计算辅助软件接口，现已成为世界最主流数值模拟软件之一[42]。ANSYS 以 John Swanson 博士在 1963 年编写的辅助分析程序为雏形问世，在之后不断发展中，推出了ANSYS经典版和ANSYS Workbench两个系列，2018年已经更新到 19.0 版本。ANSYS 至今已有 50 多年的发展，集结构、电磁、热、流体、声学以及多个物理场之间的耦合分析等功能于一体，是目前世界上应用功能最多的大型有限元分析软件之一。
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市地下结构抗震研究进展[J]. 陈国兴,陈苏,杜修力,路德春,戚承志. 防灾减灾工程学报. 2016(01)
[2]浅埋偏压隧道衬砌受力特征及破坏机制试验研究[J]. 雷明锋,彭立敏,施成华,王立川,刘正初. 中南大学学报(自然科学版). 2013(08)
[3]含黏粒砂土场地液化离心机振动台试验研究[J]. 周燕国,梁甜,李永刚,凌道盛,陈云敏,石川明,社本康広. 岩土工程学报. 2013(09)
[4]地铁车站地震破坏离心机振动台模型试验研究[J]. 凌道盛,郭恒,蔡武军,韩超. 浙江大学学报(工学版). 2012(12)
[5]浅埋小净距偏压隧道地震响应特性与承载力安全分析[J]. 黄娟,彭立敏,雷明锋,施成华,赵丹. 铁道科学与工程学报. 2012(04)
[6]小净距隧道地震动力响应下的围岩应力场[J]. 周佳媚,袁松,高波. 公路交通科技. 2012(02)
[7]人工边界及地震动输入在有限元软件中的实现[J]. 柳锦春,还毅,李建权. 地下空间与工程学报. 2011(S2)
[8]ZJU400离心机研制及其振动台性能评价[J]. 陈云敏,韩超,凌道盛,孔令刚,周燕国. 岩土工程学报. 2011(12)
[9]地下结构静-动力分析中的人工边界转换方法研究[J]. 高峰,赵冯兵. 振动与冲击. 2011(11)
[10]汶川特大地震龙溪隧道震害与原因浅析[J]. 孙有为,李平,薄景山,刘博,齐文浩. 世界地震工程. 2010(S1)
博士论文
[1]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
[2]扁平大断面小净距公路隧道施工力学研究[D]. 龚建伍.同济大学 2008
[3]土—地下结构非线性动力相互作用及其大型振动台试验研究[D]. 庄海洋.南京工业大学 2006
硕士论文
[1]地震动力响应下公路隧道合理净距的研究[D]. 袁松.西南交通大学 2008
[2]公路连拱隧道与小净距隧道地震动力响应对比研究[D]. 凌燕婷.西南交通大学 2009
[3]小净距隧道最小合理净距及支护研究[D]. 门妮.吉林大学 2008
[4]粘弹性人工边界及其与透射人工边界的比较研究[D]. 赵密.北京工业大学 2004
本文编号：3397303
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3397303.html
