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《西南交通大学》 2009年
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双洞错距山岭隧道洞口段地震动力响应及减震措施研究

孙铁成  
【摘要】: 地下结构由于受到周围岩土体的约束,一直被认为具有良好的抗震性能(相对于地面结构而言),因而在很长一段时期内,对地下结构的震害问题远不如地上结构那样受到重视,这样就造成了对地下结构抗减震的研究相对较少。但在历次的大地震中,地下结构都有遭遇破坏的报导,并且震害往往不易发现且修复困难,所以其抗震和减震理论仍需进一步研究和探讨。本文主要从以下几个方面对山岭隧道抗减震问题进行了研究: 首先,在对国内外地下结构震害和地震过程中动态响应研究现状调查的基础上,应用经典振动理论研究了围岩、抗减震层和隧道衬砌等材料刚度的匹配关系对隧道动态响应的影响,探讨了地下结构的抗减震原理,并利用有限元建立隧道的仿真模型对所推导的计算公式进行了验证。之后,利用HHT时频分析的方法,对5条不同地震波进行分析,并分别作用在同一计算模型上,从能量的角度来探讨隧道动力反应与地震波的内在关系。 然后,以西南高烈度地震区某隧道为原型建立多个模型,利用ABAQUS有限元软件,对有错距的双洞山岭隧道洞口段的地震动力响应进行深入、系统地研究,得到了关于隧道衬砌在地震过程中的横断面Mises应力、位移、相对位移以及横断面的加速度随洞口距离的变化规律以及与地震荷载输入方向的关系。在此基础上,考虑地震荷载输入方向的不同,对双洞错距隧道洞口段不同抗减震措施的减震效果及影响因素进行了详细的探讨和研究,得到抗震层设计参数的变化如何影响其减震效果的关系、横纵减震层的设置形式对其减震效果的影响关系以及同时设置抗震层和减震措施对衬砌结构减震效果的影响。 最后,开展了双洞错距山岭隧道的大型振动台模型试验,通过对有无减震层两种工况的衬砌结构裂缝、加速度、应变和地表裂缝进行观测和分析,研究了减震措施的减震效果。
【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4条
1 孙铁成;王峥峥;王伟;马天鸽;;双洞错距隧道洞口段地震动力响应数值模拟分析[J];北京工业大学学报;2013年02期
2 臧万军;;隧道及地下工程相关抗震设计规范比较研究[J];福建工程学院学报;2013年01期
3 崔光耀;王明年;于丽;林国进;;汶川地震公路隧道洞口结构震害分析及震害机理研究[J];岩土工程学报;2013年06期
4 崔光耀;王明年;于丽;林国进;;穿越黏滑错动断层隧道减震层减震技术模型试验研究[J];岩土工程学报;2013年09期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 曹小平;强震作用下山岭隧道洞口段地震响应分析及减震措施研究[D];兰州交通大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 邹成路;穿越软硬交界面隧道洞口结构动力响应及其抗减震措施研究[D];西南交通大学;2014年
2 徐伟伟;跨海减震隧道工程结构的地震动稳定分析[D];兰州理工大学;2014年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 吕西林,陈跃庆;结构─地基相互作用体系的动力相似关系研究[J];地震工程与工程振动;2001年03期
中国博士学位论文全文数据库 前5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 公茂盛;基于强震记录的结构模态参数识别与应用研究[D];中国地震局工程力学研究所;2005年
3 李育枢;山岭隧道地震动力响应及减震措施研究[D];同济大学;2006年
4 庄海洋;土—地下结构非线性动力相互作用及其大型振动台试验研究[D];南京工业大学;2006年
5 焦长洲;地震作用下隧道式复合锚碇动力响应分析[D];西南交通大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 葛军,张新培;钢筋混凝土超长结构无缝设计研究综述[J];四川建筑科学研究;2005年02期
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3 张玉敏;倪国葳;苏幼坡;苏经宇;;碟形弹簧竖向减震装置的竖向地震反应分析[J];四川建筑科学研究;2006年03期
4 卢博;熊峰;;土—基础共同作用分析的有限元/无限元耦合方法模型研究[J];四川建筑科学研究;2006年06期
5 吴体;肖承波;熊峰;;建筑结构中的振动问题与对策[J];四川建筑科学研究;2006年06期
6 荆向晓;于建华;孙长成;;基于主动控制的并联基础隔震体系隔震层参数优选[J];四川建筑科学研究;2007年03期
7 唐柏鉴;王林;;多阻尼器控制空间桁架竖向地震作用的分析[J];四川建筑科学研究;2008年03期
8 李志华;张光海;康海贵;;地震作用下隧道结构内力的统计分析[J];四川建筑科学研究;2008年06期
9 胡潇;钱永久;段敬民;;钢管混凝土结构抗震性能的比较研究[J];四川建筑科学研究;2009年01期
10 许书生;曾祥国;姚安林;王清远;陈华燕;赵师平;;小净距隧道开挖工艺对围岩稳定性的影响[J];四川建筑科学研究;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马超锋;李晓;成国文;赫建明;;大跨度公路隧道围岩动态分级的Bayes优化[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
2 杨川福;曹均旺;张斌;;浅谈地质雷达在隧道质量检测中的应用[A];中国公路学会高速公路运营管理分会2011年度年会暨第十八次全国高速公路运营管理工作研讨会论文集[C];2011年
3 龚亚琦;陈琴;崔建华;;坝体—地基—库水体系的动力有限元分析及其工程应用[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
4 李同春;朱寿峰;赵兰浩;胡继刚;;考虑坝体与坝肩动力相互作用的坝肩稳定动接触降强算法[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
5 张双茁;沈洪波;;六武路隧道LED“绿色照明”设计[A];运营安全与节能环保的隧道及地下空间建设第2届学术研讨会交流报告[C];2011年
6 杨吉生;徐立军;孙天宇;叶声华;;非常规形体散射近场的数值解法[A];1995年全国微波会议论文集(上册)[C];1995年
7 王文军;张学龙;朱红发;徐培民;;带钢抖动试验装置设计与分析[A];机械动力学理论及其应用[C];2011年
8 刘志贵;万仁辉;;与地下结构抗震相关的若干问题探讨[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
9 李杰;;生命线工程研究中的关键力学问题——第十二届全国结构工程学术会议特邀报告[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
10 周晶;李昕;范颖芳;;海底悬跨管道地震反应分析——第十二届全国结构工程学术会议特邀报告[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 折勇;直角域中圆形夹杂与裂纹反平面动力的相互作用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张永林;车辆道路数值模拟与仿真研究[D];华中科技大学;2010年
3 马立峰;动荷载条件下多年冻土区斜坡路基稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
4 孙向东;四塔单索面宽幅脊梁矮塔斜拉桥设计关键技术研究[D];武汉理工大学;2010年
5 郜新军;地震及列车竖向荷载作用下大跨桥梁动力响应分析研究[D];北京交通大学;2011年
6 郭佳奇;岩溶隧道防突厚度及突水机制研究[D];北京交通大学;2011年
7 武成浩;基于桩土共同作用理论的高层结构地震反应分析与抗震性能评估方法研究[D];北京交通大学;2010年
8 徐冲;分岔隧道设计施工优化与稳定性评价[D];北京交通大学;2011年
9 李少刚;地下互通立交隧道设计参数优化及施工技术研究[D];北京交通大学;2011年
10 杜朝伟;海底隧道衬砌水压力及结构受力特征研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 包寰宇;上海长江大桥地震响应与抗震分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 姜连军;大唐国际胜利东二号露天煤矿采场边坡稳定性分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 郭妍;多边形单管通信塔极限承载力分析及其地震响应分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 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
5 王占武;支护参数对隧道围岩影响的模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 李亮;基于BS构架的公路隧道施工监测管理分析系统的开发研究[D];长沙理工大学;2010年
7 陈敏海;钢管混凝土高墩大跨连续刚构桥地震响应分析[D];长沙理工大学;2010年
8 李怀玉;锚固岩土边坡支护效果的评价方法研究[D];长沙理工大学;2010年
9 柳亚千;宝鸡市眉县杨家村黄土边坡地脉动特性及动力响应规律研究[D];中国地质大学(北京);2010年
10 马裕超;复合隔震结构地震反应试验及研究[D];河北工程大学;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 杨臻;郑颖人;张红;王谦源;宋雅坤;;岩质隧洞围岩稳定性分析与强度参数的探讨[J];地下空间与工程学报;2009年02期
3 邱陈瑜;郑颖人;宋雅坤;;采用ANSYS软件讨论无衬砌黄土隧洞安全系数[J];地下空间与工程学报;2009年02期
4 张红;郑颖人;杨臻;王谦源;;黄土隧洞安全系数初探[J];地下空间与工程学报;2009年02期
5 肖强;郑颖人;叶海林;;静力无衬砌黄土隧洞稳定性探讨[J];地下空间与工程学报;2010年06期
6 王艳宁;张兴业;袁有为;王建华;;沉管隧道有限元与等效质点抗震分析比较[J];地下空间与工程学报;2011年05期
7 王旭东;迟建平;袁勇;;浅埋暗挖隧道施工过程安全系数动态变化特征[J];地下空间与工程学报;2011年S1期
8 孙铁成;高波;皇民;王峥峥;;地震动时频分析在隧道动力响应分析中的应用[J];北京工业大学学报;2009年11期
9 刘如山;邬玉斌;杜修力;;用纤维模型对地下结构地震破坏的数值模拟分析[J];北京工业大学学报;2010年11期
10 赵永贵;蒋辉;赵晓鹏;;TST隧道地震CT地质超前预报技术及应用(英文)[J];Applied Geophysics;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 黄培敏;姚令侃;;《公路工程抗震设计规范》修订的几点建议[A];第三届全国岩土与工程学术大会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 王峥峥;跨断层隧道结构非线性地震损伤反应分析[D];西南交通大学;2009年
2 黄胜;高烈度地震下隧道破坏机制及抗震研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2010年
3 耿萍;铁路隧道抗震计算方法研究[D];西南交通大学;2012年
4 崔光耀;隧道洞口浅埋段和断裂粘滑段抗震设计计算方法及试验研究[D];西南交通大学;2012年
5 于媛媛;山岭隧道衬砌结构震害机理研究[D];中国地震局工程力学研究所;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 卢慈荣;盾构法隧道纵向非线性地震响应分析与抗震设计研究[D];浙江大学;2005年
2 王义军;国道318线黄草坪隧道地震动力响应及减震措施研究[D];成都理工大学;2005年
3 索然绪;雅泸高速公路徐店子隧道洞口段地震动力响应研究[D];西南交通大学;2007年
4 顾俊;地铁隧道结构地震非线性动力响应分析[D];河海大学;2007年
5 袁帅;浅埋隧道地震动力响应分析及减震措施研究[D];武汉理工大学;2008年
6 石波;雅泸高速公路勒布果喇吉隧道洞口段地震动力响应研究[D];西南交通大学;2008年
7 方亮;输气管道小断面隧道洞口段地震动力响应研究[D];西南交通大学;2010年
8 郑清;山岭隧道震害分析及洞口段地震动力响应研究[D];西南交通大学;2010年
9 张林;山岭隧道洞口段地震动力响应及抗减震措施研究[D];重庆交通大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 崔光耀;王明年;于丽;林国进;;汶川地震断层破碎带段隧道结构震害分析及震害机理研究[J];土木工程学报;2013年11期
2 崔光耀;刘维东;赵瑞华;王明年;林国进;;隧道结构地震灾害评价等级及处治技术研究[J];铁道工程学报;2014年05期
3 崔光耀;王明年;于丽;林国进;;穿越黏滑错动断层隧道减震层减震技术模型试验研究[J];岩土工程学报;2013年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 靳宗振;跨断层隧道减震结构地震动力响应研究[D];西南交通大学;2014年
2 邹成路;穿越软硬交界面隧道洞口结构动力响应及其抗减震措施研究[D];西南交通大学;2014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
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
3 郑永来,刘曙光,杨林德,童峰;软土中地铁区间隧道抗震设计研究[J];地下空间;2003年02期
4 吴相超,肖本职,彭朝全;重庆长江鹅公岩大桥东锚碇岩体力学参数研究[J];地下空间;2003年02期
5 雷谦荣;地震带的隧道开挖[J];地下空间;1994年02期
6 敖聪利;;软弱夹层对爆炸应力波传播的影响[J];爆破;1988年02期
7 李夕兵;论岩体软弱结构面对应力波传播的影响[J];爆炸与冲击;1993年04期
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9 董志宏,张奇华,丁秀丽,张利洁;矮寨悬索桥隧道锚碇稳定性数值分析[J];长江科学院院报;2005年06期
10 徐君兰,向中富;关于悬索桥的重力刚度[J];重庆交通学院学报;2000年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10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 孙静;岩土动剪切模量阻尼试验及应用研究[D];中国地震局工程力学研究所;2004年
4 张平;裂隙介质静动应力条件下的破坏模式与局部化渐进破损模型研究[D];西安理工大学;2004年
5 刘向峰;采动损伤地层结构地震响应研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
6 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
7 朱玉;隧道锚设计体系中的关键问题研究与实践[D];华中科技大学;2005年
8 张西前;节理岩体边坡爆破动力稳定性分析研究[D];西安理工大学;2006年
9 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
10 汪海滨;悬索桥隧道式复合锚碇系统作用机理研究[D];西南交通大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 刘雪珠;南京及其邻近地区新近沉积土的动力特性和砂土震动液化试验研究[D];南京工业大学;2003年
2 连海宁;傅立叶、小波及希尔波特—黄变换在地震工程领域的应用研究[D];中国地震局工程力学研究所;2004年
3 毕贵权;裂隙介质中波传播特性试验研究[D];西安理工大学;2004年
4 孙振;隧道式锚碇受力机理研究[D];西南交通大学;2005年
5 臧万军;带预应力锚索的复合式隧道锚试验研究[D];西南交通大学;2005年
6 王义军;国道318线黄草坪隧道地震动力响应及减震措施研究[D];成都理工大学;2005年
7 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
8 熊良宵;活断层地区隧道抗震问题的数值模拟研究[D];成都理工大学;2006年
【相似文献】
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1 徐建勇;彭立圣;;爆破震动测试及减震措施[J];四川建筑;2009年02期
2 大桥;《选煤厂结构改进动力计算和减震措施研究》专题通过鉴定[J];煤炭工程;1990年12期
3 李永;混凝土纵向围堰控制爆破拆除及减震措施[J];工程爆破;2001年03期
4 索然绪;李乐洲;邓彬;;双连拱隧道两种减震措施研究[J];公路隧道;2008年04期
5 范亮;周志祥;;结构性能的混凝土拱桥减震方法研究[J];土木建筑与环境工程;2009年01期
6 刘光彬;;特大桥施工期间爆破震动影响测试研究[J];中国水运(下半月);2009年05期
7 梁进;;近距离水工建筑物减震措施的实施与监测[J];珠江水运;2007年09期
8 税承慧;边坡预裂爆破中的减震措施[J];采矿技术;2003年01期
9 钟兴;;浅谈山岭隧道抗震减震技术[J];西部探矿工程;2010年05期
10 乐松;池恩安;;溢洪道水毁钢筋混凝土底板爆破拆除[J];爆破;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高文蛟;吴其苏;;水下爆破地震效应监测及分析研究[A];岩石破碎理论与实践——全国第五届岩石破碎学术会论文选集[C];1992年
2 毕卫国;马宗锋;;爆破振动对邻近建筑物影响的安全评价分析[A];第十一届中国煤炭学会爆破学术会议论文集[C];2010年
3 侯臣三;杨辉;;复杂环境下城镇石方控制爆破[A];中国爆破新技术Ⅱ[C];2008年
4 田洁;王克成;董全利;刘恭忍;;相邻建筑物减震措施研究[A];第五届全国结构工程学术会议论文集(第一卷)[C];1996年
5 孔戈;周健;;盾构隧道地震响应及减震措施研究[A];中国土木工程学会第十三届年会暨隧道及地下工程分会第十五届年会论文集[C];2008年
6 刘贤锋;;露天转井下开采过渡期间控爆技术探讨[A];第四届全国矿山采选技术进展报告会论文集[C];2001年
7 张涛;魏建国;王森林;;四点支撑网架的黏滞阻尼器减震分析[A];防振减灾工程理论与实践新进展(纪念汶川地震一周年)——第四届全国防震减灾工程学术研讨会会议论文集[C];2009年
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9 尹国;;广东核电站结构基础开挖控制爆破[A];第二届全国岩石动力学学术会议论文选集[C];1990年
10 余震;宋一乐;杨国平;李正农;孟吉复;陈谦;刘丽艳;陈宁旭;;高层建筑摆锤减震方法的试验研究[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第三卷)[C];1997年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王轶慧 记者 穆巍;餐饮娱乐场所噪声超标最高罚万元[N];哈尔滨日报;2010年
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3 黄百仁;低频噪声:致使的慢性毒药[N];中国审计报;2005年
4 冽玮;西安地铁将顺利穿越古城墙[N];西部时报;2007年
5 特约记者 许忠 通讯员 姜晓峰 王攀;一线员工小技改增效200万元[N];中国石油报;2006年
6 记者 文慧通讯员 王勇 实习生 彭芸;轨道交通四号线一期环评通过审查[N];湖北日报;2008年
7 记者 周炜实习生 邓坚 李峰;车站高架路段要设隔声墙[N];西安日报;2008年
8 通讯员 伍和全本报记者 张骅;科技创新让海螺成为环境友好企业[N];中国企业报;2008年
9 刘扬;北京六条轨道交通年底前开建[N];中国改革报;2007年
10 施晔;苏通大桥五项科技成果通过鉴定[N];南通日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 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
2 刘金云;软弱土层输水隧道地震响应及减震措施研究[D];大连理工大学;2007年
3 曹小平;强震作用下山岭隧道洞口段地震响应分析及减震措施研究[D];兰州交通大学;2013年
4 李育枢;山岭隧道地震动力响应及减震措施研究[D];同济大学;2006年
5 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
6 崔光耀;隧道洞口浅埋段和断裂粘滑段抗震设计计算方法及试验研究[D];西南交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 林之恒;高黎贡山隧道动力稳定性及抗减震措施研究[D];成都理工大学;2010年
2 邹成路;穿越软硬交界面隧道洞口结构动力响应及其抗减震措施研究[D];西南交通大学;2014年
3 司长亮;隐伏逆冲断层上高路堤的破坏模式及抗减震措施研究[D];西南交通大学;2013年
4 索然绪;雅泸高速公路徐店子隧道洞口段地震动力响应研究[D];西南交通大学;2007年
5 赵占雷;地震区山岭隧道地震动力响应影响因素规律及减震措施研究[D];北京交通大学;2012年
6 王义军;国道318线黄草坪隧道地震动力响应及减震措施研究[D];成都理工大学;2005年
7 王正松;双连拱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;2008年
8 李存国;近村庄露天深孔爆破地震效应及安全评价系统[D];河北理工学院;2003年
9 孙玮泽;典型初始缺陷影响下地铁隧道的抗震响应研究[D];北京建筑大学;2013年
10 刘洋;近断层地铁隧道地震作用下动力响应数值模拟研究[D];北京交通大学;2009年
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