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《成都理工大学》 2007年
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黄草坪2~#隧道地震动力响应的物理模拟试验初步研究

刘吉  
【摘要】: 本项研究旨在通过对黄草坪2#隧道洞口段进行振动台模型试验,深入了解该隧道的地震动力响应规律。 本文在借鉴国内外已开展的振动台模型试验成果并对试验材料的选择、模型装置的处理、量测仪器的选择与布置进行总结的基础上,严格按照相似理论并考虑试验设备条件、数值模拟结果,推导出以几何相似比1/40、弹模相似比1/15、密度相似比1/0.75为主控因素的本次试验各种相似关系。 在参考大量的模型试验材料基础上,确定以重晶石粉、石英砂、氧化锌、石膏、甘油、乳胶和水为基材,按不同的配合比配制的混合材料作为黄草坪2#隧道Ⅱ类、Ⅲ类围岩的相似材料;以内置钢丝网的石膏圆管作为隧道二衬结构模型;将初期支护结构简化为不同直径的钢丝加以模拟。而且,对模型材料进行了静力学和动力学方面的参数测试,确保试验材料总体符合相似要求。 在双向三自由度振动台上,对黄草坪2#隧道洞口段模型进行了不同方向振动波输入的振动台试验,并记录振动台加速度输入情况、隧道结构与围岩接触压力、模型周边压力等。试验结果表明,在垂向、水平或者椭圆激振条件下,隧道拱顶压力变化都较大,与数值模拟结果较为吻合;拱腰只有在水平激振时才有明显的压力变化;模型与模型箱接触压力较小,聚苯乙烯泡沫有较好的减震效果,模型能较为真实地反应地震波的传播。 最后,从模型箱的选择、边界条件处理、模型制作流程、观测断面设置以及振动输入加载制度等方面,对大型振动台模型试验进行了概念设计。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U451

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