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基于饱和砂土弹塑性动本构理论的地下洞室地震响应分析

张鹏飞  
【摘要】: 我国是多地震国家,大部分地区为地震设防区,随着地下结构建设规模的不断提高,地下结构的地震响应分析和抗震设计的研究日益受到重视。本文主要以饱和砂土弹塑性动本构理论为核心理论,以动力有限元方法和高级程序设计语言为手段,通过编制动力有限元程序,对地铁隧道的地震响应作了深入的分析和研究。 文中首先对地下结构的抗震研究现状和土动力学研究现状作了简单的介绍,在相关研究基础上,对饱和砂土弹塑性动本构理论作了深入的阐述和详细的理论推导。同时,对动力有限元基本理论和程序编制的步骤作了具体的说明。 在此基础上,本文以饱和砂土地质模拟计算天津地铁隧道,对天津地铁隧道的地震响应进行了时程分析,这主要包括土与结构相互作用体系的模态分析和弹塑性动本构理论的动力响应分析,同时为了与动本构理论的结果进行比较,本文还对该结构体系进行了线弹性本构模型的动力响应分析。通过这些分析,得出了地震作用下围岩土体中孔隙水压力的变化规律以及围岩和衬砌的位移、应力、应变的变化规律,这些规律和结论可为日后的实际工程的设计和施工提供一定的参考和依据。


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