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《西南交通大学》 2006年
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浅埋隧道地震动力响应数值分析及研究

朱永生  
【摘要】:随着隧道及地下工程的迅速发展,研究其在地震动力荷载作用下的反应问题,具有重大的经济意义和社会意义。本文针对浅埋隧道,运用有限差分法,在时域内对隧道在地震动荷载作用下的反应进行了数值分析,研究了在数值分析中需要注意的几个问题。论文主要包括以下几个部分: 1.介绍了地下结构抗震研究方法。围绕研究结构-土动力响应的两种相互作用时域数值模型进行了理论分析,根据结构-土接触面的应力-位移协调条件进行了相关控制方程的推导。为文中后续工作打下了理论基础。 2.研究了土体在动力荷载作用下的应力-应变特征以及分析土动力响应的动力本构模型。比较了等效线性本构和弹塑性本构的区别。 3.针对结构-土动力响应的时域数值方法,需要对地震波随机信号进行信号处理。首先需要识别波动信号中的频谱组成,出于数值稳定性考虑,对数值结果产生干扰的高频部分需要通过滤波器过滤掉,最后,地震动随机信号中往往存在严重的基线漂移现象,可以使用基线校正时域法消除长周期信号的影响。 4.研究了自由场地基反应的分析方法,计算分析了基岩震动经水平成层的土壤传播后所发生的变化。 5.根据波的无反射原理,并根据与边界条件相关的波动输入方法,比较了粘性边界、粘-弹性边界和自由场边界条件的精度。根据不同的边界条件,进行了在地震荷载作用下隧道结构的地震反应分析,分析了无限地基对计算结果的影响。 6.根据不排水有效应力分析法,分析了地下水对隧道地震响应的影响。采用体变模型,比较了考虑地基液化与不考虑地基液化两者所得到的隧道动力响应的差异,讨论了隧道施工后地下水位的上升对地基和隧道动力响应的影响。 7.对上海地铁工程典型断面进行了抗震分析,论证了地铁隧道的稳定性。比较了不同地震动输入方向下地铁隧道的动力响应特征,分析了地铁施工方法对地铁地震响应的影响。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:U451

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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9 郝英奇,黄银圣,刘和友;楼面移动通信铁塔设计方案及加固措施[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年04期
10 赵品北;叶献国;;底部两层框架-抗震墙结构的结构方案与抗震性能[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2007年01期
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7 孙锐;袁晓铭;;液化土层地震动模拟计算方法及验证[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
8 黄文雄;;亚塑性理论框架中粗粒土的本构模拟[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
9 柳艳华;黄茂松;;循环荷载下结构性软粘土的边界面弹塑性模型[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
10 陈正汉;;岩土材料的损伤理论学习札记[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
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8 谢志南;波动数值模拟人工边界的稳定问题[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
9 唐晖;地震波动数值模拟及稳定性研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
10 王琼;跨断层隧道地震反应分析[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
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1 曹彦彦;地震诱发斜坡塌滑机理研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 王晓华;辽西风积砂土振动液化的试验研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 张立杰;地下水工隧洞地震响应的数值模拟研究[D];昆明理工大学;2010年
4 赵华祥;大型下穿结构抗震响应研究[D];昆明理工大学;2010年
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6 李庆冰;橡胶水泥土动力特性的试验研究[D];沈阳建筑大学;2011年
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【同被引文献】
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7 杨军;截面形式对浅埋隧道抗震性能的影响[D];西南交通大学;2004年
8 刘春山;地震区隧道结构动力响应数值分析[D];西南交通大学;2005年
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【二级引证文献】
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1 王琼;跨断层隧道地震反应分析[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
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【二级参考文献】
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7 颜以亨 尹镇 李仕兵;铸造精品闯市场[N];人民铁道;2010年
8 通讯员 杨志艺 记者 杨继祥;海沧 厦门石油交易中心“九八”挂牌[N];厦门日报;2010年
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4 吴多云;高速铁路浅埋隧道施工方案优化及监测分析[D];湖南科技大学;2011年
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6 刘运;高速公路下穿隧道施工仿真分析[D];武汉理工大学;2010年
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8 林凯;小净距大断面浅埋隧道爆破振动效应研究[D];西南交通大学;2012年
9 罗湘建;激光诱导自体荧光诊断大肠癌系统光路设计及光谱信号处理研究[D];中南大学;2004年
10 郭建群;渝怀铁路人和场隧道的掘进爆破技术研究[D];西南交通大学;2003年
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