山嶺隧道洞口段地震動力響應(yīng)及抗減震措施研究.pdf

1、隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，大量公路、鐵路及水電隧道工程將修建在活斷層附近和高烈度地震區(qū)；并且由汶川地震及2010年世界地震頻發(fā)等事件，引起人們對工程震害的更多重視。因此開展對山嶺隧道洞口段地震動力響應(yīng)及減震措施研究就更有時代意義。
　　 首先，本文對國內(nèi)外有關(guān)隧道的震害及抗震資料進行分類、整理和研究，總結(jié)了山嶺隧道洞口段的地質(zhì)災(zāi)害類型、影響因素及其致災(zāi)機理，介紹了地下結(jié)構(gòu)動力有限元的基本方法，動力有限元法求解的基本步驟。

2、　　 其次，討論了山嶺隧道洞口段動力響應(yīng)分析模型建立過程中的邊界條件及地震波輸入等關(guān)鍵因素，總結(jié)了隧道洞口段動力有限元分析的原理、人工邊界的實現(xiàn)和地震波輸入的方法，總結(jié)研究了人工邊界及地震波輸入在有限元軟件ANSYS中的實現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，本文結(jié)合重慶巫山至奉節(jié)桃樹埡隧道工程實例，利用ANSYS軟件研究不同入射方向條件下地震荷載的隨機性研究。在研究理論的基礎(chǔ)上，從內(nèi)力特征及加速度兩方面進行了討論，分析了山嶺隧道洞口段斷層地震動響應(yīng)及抗震

3、措施，并提出相應(yīng)的抗減震措施。
　　 最后，以寶騰高速勐連1號為工程實例，通過三維有限元模型，分析了斷層帶設(shè)置抗震縫的優(yōu)缺點，并通過分析設(shè)置不同抗震縫間距對隧道抗減震性能的影響。
　　 本文的創(chuàng)新點為：通過三維有限元模型計算，其一是發(fā)現(xiàn)地震波橫向入射比縱向入射對隧道結(jié)構(gòu)物影響更大；其二是斷層帶隧道襯砌在拱腳處最容易破壞；其三是發(fā)現(xiàn)抗震縫不同的間距對隧道抗減震影響明顯。此三點結(jié)論都與實際工程實例吻合較好，可以供山嶺隧道洞口