淺埋隧道地震動(dòng)力響應(yīng)分析及減震措施研究.pdf

1、隨著地下空間開發(fā)利用的快速發(fā)展，地下工程的抗震性能如何愈來愈受到關(guān)注，隧道結(jié)構(gòu)的抗震、減震分析變得日益重要。而由于缺少足夠的基礎(chǔ)資料，目前對(duì)于地下結(jié)構(gòu)還沒有一種較為成熟的抗震設(shè)計(jì)方法。這使得地下結(jié)構(gòu)抗震研究的重要性和緊迫性日益增加，地下結(jié)構(gòu)抗震減震設(shè)計(jì)已經(jīng)成為一個(gè)急待解決的問題。 本論文簡述了國內(nèi)外有代表性的隧道工程震害事例和各國研究動(dòng)向及震害研究主要方法、總結(jié)了震害特點(diǎn)和分類、簡述了震害作用機(jī)理。并基于國道108秦嶺隧道，利用

2、有限元分析軟件ANSYS中的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析方法，主要做了以下工作： 1．以淺埋隧道洞身段為例，建立了圍巖—隧道結(jié)構(gòu)的二維簡化模型，對(duì)于多種情況下的圍巖—隧道襯砌進(jìn)行了地震響應(yīng)分析，討論了襯砌厚度、襯砌材料剛度、埋深等因素對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響，并得到一些基本規(guī)律： (1)在地下結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析中，隧道拱腳處易出現(xiàn)應(yīng)力集中，變形也較大，最容易發(fā)生破壞。 (2)隧道的埋深對(duì)其動(dòng)力響應(yīng)的影響很大。在一定范圍內(nèi)，地下

3、結(jié)構(gòu)的埋深越大，其抗震性能越好。 (3)襯砌厚度對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)有較大的影響，隨著襯砌厚度的增大，襯砌結(jié)構(gòu)上部抗震性能得到明顯改善，拱腳到仰拱部位的位移和受力均增加，抗震性能惡化。 (4)襯砌材料剛度的改變不影響隧道整體變形的固有規(guī)律，隨著剛度增大，隧道結(jié)構(gòu)承受地震荷載增大，產(chǎn)生位移減少。 2．以淺埋隧道洞深段為例，建立圍巖—減震層—隧道結(jié)構(gòu)的二維簡化模型，進(jìn)行了地震反應(yīng)分析，對(duì)比分析了有無減震層隧道結(jié)構(gòu)的地