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《西南交通大学》 2009年
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浅埋双洞隧道地震动力响应研究

皇民  
【摘要】: 随着地震的频繁发生,有些强震对地下结构造成了强烈的破坏,而国内外现有抗震规范中关于地下洞室等地下结构的条文都十分简略,难以适应高烈度地震区地下洞室的建设发展。目前,我国对隧道地下工程的抗减震研究才刚刚起步,其中针对高烈度区双洞隧道的研究更少。本文结合雅泸高速公路隧道抗减震研究项目,对强震区浅埋双洞隧道地震动力响应分别进行波动理论分析和数值模拟分析,并在此基础上进行模型试验研究,主要包括以下研究工作: 1、在前人研究的基础上,将半无限空间波动理论分析推广到浅埋双洞衬砌模型,采用波函数展开法推导出平面P波和SV波入射下的衬砌应力的无穷级数表达式,利用衬砌自由面和半空间表面的零应力边界条件以及衬砌和围岩交界处的应力和位移连续条件,对衬砌的动应力进行求解,并获得其级数表达式。这对于论文后续的数值分析和模型试验具有重要的理论指导意义。 2、研究并解决了地震波积分位移时程漂移、地震波的滤波和校正、模型边界条件、地震波危险作用方向、模型横向计算范围等隧道地震动力数值模拟过程中的几个关键问题,这是正确进行数值模拟分析的前提和关键。 3、采用数值模拟的方法对不同埋深下隧道的地震动力响应进行研究,确定了地震动力作用下的隧道临界埋深,然后针对不同间距、不同激振方向、不同围岩地质条件以及不同衬砌刚度下的浅埋双洞隧道结构的地震动力响应规律进行系统研究,获得其地震响应规律,并与波动理论计算结果相互验证。 4、以雅泸高速公路勒不果喇吉隧道泸沽端洞口为原型,对其相应的地质地形条件进行适当的简化,系统了研究双洞错距隧道洞口段的地震响应规律。 5、计算并分析了注浆加固围岩以及在二次衬砌和初期支护之间加设柔性减震层两种减震措施对浅埋双洞隧道衬砌的减震作用。 6、在理论计算和数值模拟的基础上,以相似理论为指导,采用几何比1:30的大比例尺相似模型,以勒不果喇吉隧道为原型,在多种工况下研究了浅埋双洞隧道的抗减震措施,并与理论计算和数值模拟相互验证,得出了浅埋双洞隧道的地震响应规律,并提出相应的减震措施,这对于高烈度区的浅埋双洞隧道抗减震设计和施工具有重要的实践价值和指导意义。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:U452.28

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 夏进平;陶连金;王文沛;王开源;沈立伟;;交叉隧道在不同夹层土体厚度下的地震响应分析[J];防灾科技学院学报;2012年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 王新;大型盾构隧道地震动力响应数值模拟方法及应用[D];上海交通大学;2011年
2 王飞;盾构隧道等效建模方法及地震响应分析[D];上海交通大学;2012年
3 李旭升;高烈度地震区行波效应下断层对隧道的动力影响和加固措施研究[D];西南交通大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 李龙仲;张燎军;张汉云;胡森;;节点连接方式对钢管混凝土组合结构整体性能的影响研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
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9 张玉杰;李斌;;阻尼不相似动响应模型的修正方法研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
10 吴云泉;陈海天;顾红军;陈太林;;地震灾害对坑道式洞库的影响研究[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
2 袁学旭;地层中米氏旋回识别研究[D];山东科技大学;2010年
3 宁小文;二阶弹塑性分析在钢结构抗震设计中的应用研究[D];安徽农业大学;2010年
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10 薛娜;夏热冬冷地区夹心保温墙体抗震性能研究[D];长沙理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 Sunil Sharma,Willian R.Judd,雷谦荣;地震对地下洞室的破坏[J];地下空间;1992年04期
2 宫必宁,赵大鹏;地下结构与土动力相互作用试验研究[J];地下空间;2002年04期
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6 周雍年,章文波,于海英;数字强震仪记录的长周期误差分析[J];地震工程与工程振动;1997年02期
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9 李小军,赵凤新,胡聿贤;空间相关地震动场模拟的研究[J];地震学报;1997年02期
10 李天斌;;汶川特大地震中山岭隧道变形破坏特征及影响因素分析[J];工程地质学报;2008年06期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 严松宏;地下结构随机地震响应分析及其动力可靠度研究[D];西南交通大学;2003年
2 高峰;地下结构动力分析若干问题研究[D];西南交通大学;2003年
3 张彬;深基坑水土压力共同作用试验研究与机理分析[D];武汉大学;2004年
4 李建波;结构-地基动力相互作用的时域数值分析方法研究[D];大连理工大学;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 朱永生;浅埋隧道地震动力响应数值分析及研究[D];西南交通大学;2006年
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3 魏来;雅泸高速公路扯羊隧道地震动力响应研究[D];西南交通大学;2008年
4 赵丽娜;重力坝静动力分析及抗震安全性研究[D];天津大学;2007年
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7 朱长安;断层破碎带隧道地震动力响应分析[D];西南交通大学;2009年
8 任安菊;连拱隧道开挖过程空间应力应变研究[D];吉林大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 苏江;;铁路隧道下穿既有公路地层变形特性研究[J];现代隧道技术;2012年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘洪佳;隐伏地裂缝作用下的盾构隧道变形破坏机制及力学模型研究[D];长安大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 吴耀宗;强震区公路隧道结构安全模糊综合评判方法的研究[D];西南交通大学;2011年
2 潘玉涛;穿风化槽山岭隧道地震动力响应特性分析[D];华中科技大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 Sunil Sharma,Willian R.Judd,雷谦荣;地震对地下洞室的破坏[J];地下空间;1992年04期
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7 曹炳政,罗奇峰,马硕,刘晶波;神户大开地铁车站的地震反应分析[J];地震工程与工程振动;2002年04期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李彬;刘晶波;;粘弹性人工边界在Marc中的实现[A];第14届全国结构工程学术会议论文集(第一册)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 李建波;结构-地基动力相互作用的时域数值分析方法研究[D];大连理工大学;2005年
2 李彬;地铁地下结构抗震理论分析与应用研究[D];清华大学;2005年
3 贺向丽;高混凝土坝抗震分析中远域能量逸散时域模拟方法研究[D];河海大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曲祥瑞,孟昭鲁,刘光昱;寒冷地区污水管道浅埋[J];中国给水排水;1991年02期
2 罗济章,钟永贵,胡振瀛;闹市区浅埋大跨度岩石地下洞室的开挖、支护及预测[J];地下空间;1995年02期
3 聂玉文,赵金锐;偏压和浅埋地段隧道洞口的设计体会[J];广东公路交通;2002年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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7 钟世航;;浅埋超小净距并行隧道——招宝山隧道的设计与施工[A];第一届海峡两岸隧道与地下工程学术与技术研讨会论文集(上册)[C];1999年
8 程崇国;蒋树屏;;临江门地下车站的设计[A];中国土木工程学会隧道及地下工程学会第九届年会论文集[C];1996年
9 茅伟才;;长管棚注浆法在砂卵石地层浅埋暗挖隧道中成功应用[A];中国土木工程学会隧道及地下工程学会第八届年会论文集[C];1994年
10 王明胜;倪冰玉;;某地铁车站浅埋暗挖优化方案的论证[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 吴玉龙 李旭东;龙岗隧道实现双洞贯通[N];中国铁道建筑报;2010年
2 实习生 张颖 本报记者 文大章 黄朝勇;双洞村的环保困惑[N];贵州民族报;2010年
3 记者 胡士祥 龚仁智 通讯员 桂志敬;厦门翔安隧道通车[N];中国交通报;2010年
4 特约记者 赵建平;天定高速公路全线贯通[N];天水日报;2011年
5 记者 李秋怡;都汶高速龙溪隧道左线贯通[N];四川日报;2008年
6 刘明亮;万年薛公岭一洞穿[N];山西日报;2004年
7 本报记者 王静;Crocs粉碎破产流言[N];中国服饰报;2009年
8 通讯员杨广臣 周广宽 张来有;以色列卡迈尔西隧道北洞贯通[N];中国铁道建筑报;2009年
9 通讯员 周广宽 陈家顺 苏维荣;广昆铁路第二长隧提前安全贯通[N];中国铁道建筑报;2010年
10 饶彪飞 吴山 本报记者 傅金和;鹰瑞高速重要控制性工程——金溪隧道双幅贯通[N];抚州日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 皇民;浅埋双洞隧道地震动力响应研究[D];西南交通大学;2009年
2 牛泽林;基于可靠度理论的黄土隧道衬砌结构安全评价与分析方法[D];长安大学;2012年
3 韩桂武;隧道施工过程的动态监测及反演分析研究[D];东北大学;2007年
4 韩日美;浅埋土质隧道特性分析及关键技术研究[D];长安大学;2010年
5 郭子红;地下立交近接隧道稳定性的理论分析与模拟研究[D];重庆大学;2010年
6 王建炜;列车-隧道动力耦合系统数值模拟方法及应用[D];上海交通大学;2012年
7 何贤锋;人防改扩建地铁设计控制理论及其应用研究[D];中南大学;2012年
8 莫阳春;高水压充填型岩溶隧道稳定性研究[D];西南交通大学;2009年
9 杜菊红;小间距隧道动态施工力学研究[D];同济大学;2008年
10 孙铁成;双洞错距山岭隧道洞口段地震动力响应及减震措施研究[D];西南交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李文桦;佛岭隧道衬砌结构耐久性研究[D];北京交通大学;2011年
2 李强;公路隧道衬砌结构火灾损伤及检测评估技术研究[D];重庆交通大学;2011年
3 钟悦鹏;某公路隧道衬砌结构检测及评价[D];华南理工大学;2012年
4 李萌;高温隧道衬砌结构的平面温度[D];北京交通大学;2010年
5 王彦宗;隧道衬砌结构的动力响应分析[D];西安建筑科技大学;2010年
6 张玺;地层纵向性态对隧道衬砌结构的影响分析[D];兰州理工大学;2013年
7 熊文斌;修建琴韵广场对近接既有铁路隧道影响及控制技术研究[D];西南交通大学;2011年
8 张太平;神府矿区机械化开采技术研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
9 常永立;隧道结构抗震薄弱部位的动力响应研究[D];北京交通大学;2010年
10 徐坤;隧道施工质量控制的关键技术研究[D];西南交通大学;2011年
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