強(qiáng)震區(qū)隧道工程地震響應(yīng)特征分析

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1、分類號(hào)：０７０８０１單位代碼：８５４０７密級(jí)：公開學(xué)號(hào)：２０１２８５４０７００９中逸地秉爲(wèi)池堯《方研堯所學(xué)位論文一’ｙ＇．ｖ一、．，強(qiáng)震區(qū)隧道工程地霞桐應(yīng)特征分析＼；■．ｆＶ＇■？＇‘－．、ｔ研巧生：陳永前指導(dǎo)教師：田家勇、王成虎研究員申請(qǐng)學(xué)位口類級(jí)別：理學(xué)碩±專業(yè)名稱：固體地球物理研究方向；隧道的穩(wěn)定性研究二〇—五年六月單位代碼：８５４０７分類號(hào)：０７０８０１８５４０７００９：２０１２密級(jí)：公開學(xué)號(hào)地ｆ局化堯《方研堯所

2、中感學(xué)位論文強(qiáng)震區(qū)隧道工程地震響應(yīng)特征分析；陳永前研究生指導(dǎo)教師：田家勇、王成虎研究員申請(qǐng)學(xué)位口類級(jí)別；理學(xué)碩±－專業(yè)名稱；固體地球物理研巧方向：隊(duì)道的穩(wěn)定性研究二〇—五年六月論文獨(dú)創(chuàng)性聲明論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果，論文中除了特別加Ｌ乂標(biāo)注和致謝的地方外，不包括其他人或其他機(jī)物臣經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果。其他間志對(duì)本研究的雇發(fā)和所做的貢獻(xiàn)均￡在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。研究生簽名：

3、日期：學(xué)位論文使用授權(quán)聲明中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所有權(quán)保留本人所送交的學(xué)術(shù)論文的復(fù)印件和電子文檔，允許該研究所采用影印、縮印或其他復(fù)制一手段保存論文。本論文電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相致。除論文在保密期內(nèi)，允許論文被查閱和借閱，可ｋ乂公布（包括巧登）論文的全部和部分內(nèi)容。論文的公布（包括巧登）授權(quán)中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所學(xué)位委員會(huì)辦理。公開論文保密至□不公開研究生簽名：齡＜為日期：、導(dǎo)師簽養(yǎng)：曰期：Ｉ？摘要隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn)，許多地區(qū)的隧道及地下工程不

4、可避免地會(huì)遇到在活動(dòng)斷層附近或高烈度地震區(qū)的問(wèn)題。因此研究地震帶區(qū)域隧道穩(wěn)定性地震響應(yīng)特征，具有深遠(yuǎn)的社會(huì)意義，。為了研究地震對(duì)隧道的影響規(guī)律本文首先結(jié)合國(guó)內(nèi)外大地震中隧道震害的實(shí)例，總結(jié)歸納了地震對(duì)隧道的破壞形式和影響因素；然后，基于Ｗｅｌｌｓ等人的震級(jí)與地表的破裂關(guān)系的研巧，并結(jié)合巧川地震中隧道的震害情況對(duì)隧道的抗震設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了分析，；其次利用Ｈ維有限元軟件ＡＮＳＹＳ模擬了地震波入射角對(duì)隧道影響的規(guī)律最后，通過(guò)分析昆侖山、巧川和阪神地震前后地應(yīng)力的變化，并利用Ｈ維有限元；－ｓ軟件３Ｄｉｇｉｎａ模擬了漢川

5、地震前后地應(yīng)力變化對(duì)隧道的影響規(guī)律。基于Ｗ上幾個(gè)方面研究，論文的初步結(jié)論和進(jìn)展如下：（１）通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外大地震中的隧道震害實(shí)例的研究，結(jié)合巧川地震中隧道的震害情況歸納了地震對(duì)隧道及地下工程的破壞形式主要是隧道洞身和洞口的破壞，其中洞身的破壞模式主要有，：①襯徹的剪切錯(cuò)位，②襯棚縱向開裂，③襯碩環(huán)向開裂④襯頓斜向開裂，⑥底板隆起等。洞口及洞口的破壞模式主要有：①落石崩塌，②滑坡擠壓，⑤端墻開裂等。（２）研究發(fā)現(xiàn)，與地下工程和隧道抗震設(shè)計(jì)直接相關(guān)的參數(shù)是地表破裂長(zhǎng)度Ｓ民Ｌ（ｋｍ）、最大同震破裂位移ＭＤ（ｍ）、

6、平均同震破裂位移ＡＤ（ｍ）。巧川地震發(fā)生時(shí)，一中央斷裂和龍口山前山斷裂之間的次級(jí)斷層也會(huì)產(chǎn)生定的活動(dòng)，因此處在這兩個(gè)斷裂帶之間的Ｈ座隧道震害非常嚴(yán)重?？梢姲l(fā)震斷層附近的附屬斷層在地震時(shí)也會(huì)產(chǎn)生同震位移，并對(duì)穿越的地下結(jié)構(gòu)和隧道產(chǎn)生破壞。（３）從模擬結(jié)果來(lái)看，在主應(yīng)力方面，隧道各監(jiān)測(cè)點(diǎn)受到的應(yīng)力大小各不相同，拱肩部位和拱腳部位受最大最小主應(yīng)力影響較為顯著，拱頂和拱底受的最大最小主應(yīng)力較小在位移方面，，拱頂?shù)奈灰谱兓^大說(shuō)明拱肩、拱腳和拱頂受地震的影響較為嚴(yán)；重，這與實(shí)際中隧道的震害情況較為吻合。（４）通過(guò)

7、對(duì)比昆侖山、漢川和阪神地震前后地應(yīng)力的大小，發(fā)現(xiàn)地震能夠引起震中區(qū)地應(yīng)力大小的降低－。利用Ｈ維有限元軟件３Ｄｓｉｇｍａ模擬了地震前后地應(yīng)力的變化對(duì)隧道穩(wěn)定性的影響結(jié)果發(fā)現(xiàn)，地震后隧道斷面上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的最大主應(yīng)為和最小主應(yīng)力均比地震前的小，，。隧道的左右拱腳受地震的影響最明顯左右拱肩次之拱頂和拱底受地震的影響是最小的。關(guān)鍵詞：隧道及地下工程；震害實(shí)例；同震位移；數(shù)值模擬；地震前后地應(yīng)力變化ＩＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＷＵｈｔｈｅａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｏｆ化ｅＣｈｉｎｅｓｅｍｏｄｅｍ

8、ｉｚａｔｉｏ打ｐｒｏｇｒｅｓｓ，ｔｈｅＵｍｎｅｌａｎｄｉｍｄｅｒｇｒｏｉｍｄｅｎｇｉ打ｅｅｒｉ打ｇｉ打ｍａ打ｒｅｉｏｎｓｗｉｌｌｉ打ｅｖｉｔａｂｌｓｕｆｆｅｒｔｈｅｒｏｂｌｅｍｓｏｆ