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《地鐵盾構(gòu)隧道地震動力響應(yīng)分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、廣州大學(xué)碩士學(xué)位論文地鐵盾構(gòu)隧道地震動力響應(yīng)分析專業(yè):結(jié)構(gòu)工程碩士生:指導(dǎo)教師:摘要隨著城市交通的快速發(fā)展,地下軌道交通成為了解決大中城市和城市交通運輸?shù)母就緩?,對?1世紀(jì)的城市可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。我國是一個多地震的國家,在汶川地震以后,大量的地下結(jié)構(gòu)受到了嚴(yán)重的破壞。大規(guī)模的軌道交通建設(shè),必然會出現(xiàn)地鐵地下結(jié)構(gòu)形式的多樣化及空間結(jié)構(gòu)的組合,地鐵地下結(jié)構(gòu)形式的日趨復(fù)雜給地鐵軌道交通的抗震性能提出了更高的要求。因此,對于不同組合形式下的地鐵盾構(gòu)隧道地震響應(yīng)分析是很有必要的。本文針對目前城市地鐵盾構(gòu)隧道地下近距離并行、垂直交叉穿越等復(fù)雜組合地鐵隧道的抗
2、震性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究,從地下結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析的基本原理出發(fā),總結(jié)了地下結(jié)構(gòu)抗震的有關(guān)震害機(jī)理。利用數(shù)值模擬方法,基于粘彈性人工邊界理論和地下結(jié)構(gòu)動力有限元理論,探討地鐵隧道的地震反應(yīng)特性。并著重研究了雙洞平行隧道、交叉隧道、空間組合雙線隧道的動力響應(yīng)分析,總結(jié)了相關(guān)地震響應(yīng)規(guī)律。具體的研究內(nèi)容如下:(1)對地下結(jié)構(gòu)的研究背景和研究現(xiàn)狀做了全面的闡述,總結(jié)了地下結(jié)構(gòu)的震害特點,分析和闡明已有地下結(jié)構(gòu)的抗震分析方法及計算流程,比較各方法的優(yōu)缺點和適用性,為地下結(jié)構(gòu)設(shè)計方法提供理論依據(jù)。(2)基于粘彈性人工邊界理論和外源波動輸入方法,推導(dǎo)了平面內(nèi)法向人工邊界、平面
3、內(nèi)切向人工邊界以及平面外切向人工邊界?;谡硰椥匀斯み吔绾筒▌虞斎氲姆椒?,推導(dǎo)了平面p波垂直入射等效荷載的計算公式,通過算例驗證了粘彈性人工邊界和地震動輸入的精度和準(zhǔn)確性。(3)系統(tǒng)介紹了動力有限元的基本理論,包括土的動力本構(gòu)關(guān)系、動力有限元方程的建立和求解、土-結(jié)構(gòu)動力相互作用、地震波的選取,為本文地鐵盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的數(shù)值分析奠定了理論基礎(chǔ)。I地鐵盾構(gòu)隧道地震動力響應(yīng)分析(4)基于粘彈性人工邊界理論,采用數(shù)值模擬的方法對地鐵雙洞隧道地震動力響應(yīng)進(jìn)行研究。在地震p波垂直入射下,針對不同隧道間距、不同隧道埋置深度、不同襯砌剛度和不同地震烈度的雙洞隧道結(jié)構(gòu)
4、的地震響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)研究。(5)利用ADINA建立了不同組合形式隧道有限元模型,分別研究了不同間距地鐵交叉隧道地震動力響應(yīng)分析、不同組合形式雙線并行隧道地震動力響應(yīng)分析,并對地鐵地下復(fù)雜組合結(jié)構(gòu)的動力特性規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)的歸納總結(jié)。本文研究了地鐵盾構(gòu)隧道的地震反應(yīng),得到了盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)在地震激勵下的一般規(guī)律,可對盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方面提供參考依據(jù)。關(guān)鍵詞:粘彈性人工邊界;動力有限元;雙洞隧道;交叉隧道;動力響應(yīng)II廣州大學(xué)碩士學(xué)位論文AnalysisofSeismicDynamicResponseofSubwayShieldTunnelMajor:Struct
5、uralEngineeringName:Supervisor:AbstractWiththerapiddevelopmentofurbantraffic,undergroundrailtransithasbecomethefundamentalwaystosolvelargeandmedium-sizedcitiesandurbantransportation,itisgreatsignificancefortheurbansustainabledevelopmentofthe21stcentury.Chinaisamulti-earthquakecount
6、ry.AftertheWenchuanearthquake,alargenumberofundergroundstructureswereseverelydamaged.Large-scalerailtransitconstructionwillinevitablyresultinthecombinationoftheundergroundstructureofsubwayandthecombinationofspatialstructure.Theincreasinglycomplexundergroundstructureofundergroundrai
7、lwayhasputforwardhigherrequirementsfortheseismicperformanceofmetrorailtransit.Therefore,itisnecessarytoanalyzetheseismicresponseofsubwayshieldtunnelunderdifferentcombinations.Thispapersystematicallystudiestheseismicperformanceofcomplexsubwaytunnels,suchasnearundergroundparalleltunn
8、elingandcrosstunnelinginur