地下結(jié)構(gòu)抗震分析中簡化人工邊界及重力影響研究
發(fā)布時間:2021-12-10 17:35
根據(jù)我國現(xiàn)行地震烈度區(qū)劃圖,很多地下結(jié)構(gòu)建設(shè)在高烈度地震地區(qū),特別是城市軌道交通地下結(jié)構(gòu)、管廊、隧道和地下商場,并由于這些地下結(jié)構(gòu)的功能性限制以及城市活動斷層普查工作的滯后性,使得越來越多的地下結(jié)構(gòu)并不能有效避開或者遠離地震區(qū)。地下結(jié)構(gòu)的抗震問題日益突出,因此,進行地震作用下地下結(jié)構(gòu)的研究已經(jīng)成了目前比較熱門的課題之一。本文以數(shù)值分析為主要研究方法,首先,研究土體在非線性計算時土體阻尼的選取問題;其次,在地下結(jié)構(gòu)抗震分析算中,提出簡便的側(cè)向邊界處理方式即滾軸邊界,并與粘彈性邊界進行精度驗證,同時驗證了土體阻尼比、結(jié)構(gòu)尺度和地震波特性對側(cè)向水平計算尺度取值的影響問題;最后,通過典型案例分析得出地下結(jié)構(gòu)抗震分析中合理的重力施加方式,以及驗證重力對地下結(jié)構(gòu)抗震分析的影響。具體研究內(nèi)容如下:(1)首先,從土體動應(yīng)力-動應(yīng)變關(guān)系的基本特征、力學(xué)模型和組合元件的動應(yīng)力-動應(yīng)變這三個方面介紹了土體非線性;其次,由一維土體非線性動本構(gòu)模型,進行二維、三維本構(gòu)擴展;最后,非線性抗震計算時,土體阻尼選取問題,并提出土體阻尼比曲線正確的使用方法,并通過典型案例驗證其方法。(2)介紹目前動力計算常用的粘性邊界...
【文章來源】: 河南大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:93 頁
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.2 地下結(jié)構(gòu)抗震分析方法
1.2.1 橫向抗震分析方法
1.2.2 縱向抗震分析方法
1.2.3 動力時程法
1.3 動力人工邊界研究現(xiàn)狀
1.3.1 全局人工邊界
1.3.2 局部人工邊界
1.4 重力對抗震分析影響的研究現(xiàn)狀
1.4.1 初始地應(yīng)力
1.4.2 重力對動力計算的影響
1.5 論文研究內(nèi)容及技術(shù)路線
2 地下結(jié)構(gòu)抗震分析理論
2.1 土體非線性
2.1.1 土動應(yīng)力-動應(yīng)變關(guān)系的基本特征
2.1.2 土動應(yīng)力-動應(yīng)變關(guān)系的力學(xué)模型
2.1.3 組合元件的動應(yīng)力-動應(yīng)變關(guān)系
2.1.4 二維、三維的動本構(gòu)模型擴展
2.2 土體阻尼
2.2.1 土體阻尼比曲線
2.2.2 土體阻尼比曲線的使用
2.2.3 算例驗證
2.3 本章小結(jié)
3 平面問題側(cè)向邊界寬度設(shè)置研究
3.1 動力邊界
3.1.1 粘性邊界
3.1.2 粘彈性邊界
3.1.3 自由場邊界
3.2 簡化側(cè)向人工邊界
3.2.1 理論分析
3.2.2 影響因素
3.2.3 典型案例
3.3 側(cè)向邊界處理方式的影響
3.4 土體阻尼比對側(cè)向?qū)挾鹊挠绊?br> 3.5 結(jié)構(gòu)尺度對側(cè)向?qū)挾鹊挠绊?br> 3.6 地震動特性對側(cè)向?qū)挾鹊挠绊?br> 3.7 B/H的工程側(cè)向?qū)挾仍O(shè)計取值
3.8 本章小結(jié)
4 地下結(jié)構(gòu)抗震計算中重力的影響
4.1 重力對土體性質(zhì)的影響
4.2 重力對地震反應(yīng)影響的計算方法
4.2.1 重力與地震相互影響
4.2.2 初始應(yīng)力的處理
4.2.3 重力施加方式
4.3 重力影響程度案例分析
4.3.1 模型參數(shù)
4.3.2 工況設(shè)置
4.3.3 結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
附錄 A
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]反應(yīng)加速度法和反應(yīng)位移法精度隨結(jié)構(gòu)埋深變化的研究 [J]. 董正方,蔡寶占,姚毅超,李鳳麗,朱紅云. 振動與沖擊. 2017(14)
[2]中國鐵路隧道數(shù)據(jù)統(tǒng)計 [J]. 趙勇,田四明. 隧道建設(shè). 2017(05)
[3]不同規(guī)范中地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析的反應(yīng)位移法對比研究 [J]. 劉晶波,譚輝,張小波,王東洋,王文暉. 土木工程學(xué)報. 2017(02)
[4]地下結(jié)構(gòu)橫向抗震一體化方法研究 [J]. 董正方,王君杰,郭進,王文彪. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2015(06)
[5]基于三維數(shù)值模擬的鐵路路基動力特性分析 [J]. 孔祥輝,蔣關(guān)魯,李安洪,肖東. 西南交通大學(xué)學(xué)報. 2014(03)
[6]斜入射SV波對地鐵車站地震響應(yīng)的影響 [J]. 黃景琦,杜修力,田志敏,金瀏,趙密. 工程力學(xué). 2014(09)
[7]重力壩-基巖相互作用系統(tǒng)人工邊界動力分析 [J]. 麻媛. 人民黃河. 2014(07)
[8]軟土地區(qū)地鐵車站地震響應(yīng)分析 [J]. 劉蕊,李延濤,楊德健,李雅,張海. 地震工程學(xué)報. 2014(01)
[9]粘彈性人工邊界及其在盆地地震效應(yīng)研究中的應(yīng)用 [J]. 包銳,周叮,劉偉慶,王曙光,杜東升. 世界地震工程. 2013(04)
[10]循環(huán)往復(fù)加載的地下結(jié)構(gòu)Pushover分析方法及其在地震損傷分析中的應(yīng)用 [J]. 劉晶波,王文暉,趙冬冬,張小波. 地震工程學(xué)報. 2013(01)
博士論文
[1]地下結(jié)構(gòu)地震作用的簡化分析方法研究[D]. 賓佳.中國地震局工程力學(xué)研究所. 2016
[2]非飽和黃土動力本構(gòu)模型及其在地鐵車站地震反應(yīng)分析中的應(yīng)用[D]. 秦立科.長安大學(xué). 2010
[3]地鐵地下結(jié)構(gòu)抗震性能及分析方法研究[D]. 孫超.中國地震局工程力學(xué)研究所. 2009
[4]近場波動有限元模擬的應(yīng)力型時域人工邊界條件及其應(yīng)用[D]. 趙密.北京工業(yè)大學(xué). 2009
[5]土—地下結(jié)構(gòu)非線性動力相互作用及其大型振動臺試驗研究[D]. 莊海洋.南京工業(yè)大學(xué). 2006
[6]水平地震作用下樁—土—上部結(jié)構(gòu)彈塑性動力相互作用分析[D]. 劉立平.重慶大學(xué). 2004
碩士論文
[1]基于邊界元法對穩(wěn)態(tài)滲流問題的研究[D]. 李清新.哈爾濱工業(yè)大學(xué). 2014
[2]考慮局部場址特征的橋梁地震動響應(yīng)分析[D]. 岳士廷.青島理工大學(xué). 2012
[3]飽和多孔介質(zhì)粘彈性動力人工邊界及其在隧道動力分析中的應(yīng)用[D]. 王國軍.北京交通大學(xué). 2007
本文編號:3533086
【文章來源】: 河南大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:93 頁
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.2 地下結(jié)構(gòu)抗震分析方法
1.2.1 橫向抗震分析方法
1.2.2 縱向抗震分析方法
1.2.3 動力時程法
1.3 動力人工邊界研究現(xiàn)狀
1.3.1 全局人工邊界
1.3.2 局部人工邊界
1.4 重力對抗震分析影響的研究現(xiàn)狀
1.4.1 初始地應(yīng)力
1.4.2 重力對動力計算的影響
1.5 論文研究內(nèi)容及技術(shù)路線
2 地下結(jié)構(gòu)抗震分析理論
2.1 土體非線性
2.1.1 土動應(yīng)力-動應(yīng)變關(guān)系的基本特征
2.1.2 土動應(yīng)力-動應(yīng)變關(guān)系的力學(xué)模型
2.1.3 組合元件的動應(yīng)力-動應(yīng)變關(guān)系
2.1.4 二維、三維的動本構(gòu)模型擴展
2.2 土體阻尼
2.2.1 土體阻尼比曲線
2.2.2 土體阻尼比曲線的使用
2.2.3 算例驗證
2.3 本章小結(jié)
3 平面問題側(cè)向邊界寬度設(shè)置研究
3.1 動力邊界
3.1.1 粘性邊界
3.1.2 粘彈性邊界
3.1.3 自由場邊界
3.2 簡化側(cè)向人工邊界
3.2.1 理論分析
3.2.2 影響因素
3.2.3 典型案例
3.3 側(cè)向邊界處理方式的影響
3.4 土體阻尼比對側(cè)向?qū)挾鹊挠绊?br> 3.5 結(jié)構(gòu)尺度對側(cè)向?qū)挾鹊挠绊?br> 3.6 地震動特性對側(cè)向?qū)挾鹊挠绊?br> 3.7 B/H的工程側(cè)向?qū)挾仍O(shè)計取值
3.8 本章小結(jié)
4 地下結(jié)構(gòu)抗震計算中重力的影響
4.1 重力對土體性質(zhì)的影響
4.2 重力對地震反應(yīng)影響的計算方法
4.2.1 重力與地震相互影響
4.2.2 初始應(yīng)力的處理
4.2.3 重力施加方式
4.3 重力影響程度案例分析
4.3.1 模型參數(shù)
4.3.2 工況設(shè)置
4.3.3 結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
附錄 A
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]反應(yīng)加速度法和反應(yīng)位移法精度隨結(jié)構(gòu)埋深變化的研究 [J]. 董正方,蔡寶占,姚毅超,李鳳麗,朱紅云. 振動與沖擊. 2017(14)
[2]中國鐵路隧道數(shù)據(jù)統(tǒng)計 [J]. 趙勇,田四明. 隧道建設(shè). 2017(05)
[3]不同規(guī)范中地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析的反應(yīng)位移法對比研究 [J]. 劉晶波,譚輝,張小波,王東洋,王文暉. 土木工程學(xué)報. 2017(02)
[4]地下結(jié)構(gòu)橫向抗震一體化方法研究 [J]. 董正方,王君杰,郭進,王文彪. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2015(06)
[5]基于三維數(shù)值模擬的鐵路路基動力特性分析 [J]. 孔祥輝,蔣關(guān)魯,李安洪,肖東. 西南交通大學(xué)學(xué)報. 2014(03)
[6]斜入射SV波對地鐵車站地震響應(yīng)的影響 [J]. 黃景琦,杜修力,田志敏,金瀏,趙密. 工程力學(xué). 2014(09)
[7]重力壩-基巖相互作用系統(tǒng)人工邊界動力分析 [J]. 麻媛. 人民黃河. 2014(07)
[8]軟土地區(qū)地鐵車站地震響應(yīng)分析 [J]. 劉蕊,李延濤,楊德健,李雅,張海. 地震工程學(xué)報. 2014(01)
[9]粘彈性人工邊界及其在盆地地震效應(yīng)研究中的應(yīng)用 [J]. 包銳,周叮,劉偉慶,王曙光,杜東升. 世界地震工程. 2013(04)
[10]循環(huán)往復(fù)加載的地下結(jié)構(gòu)Pushover分析方法及其在地震損傷分析中的應(yīng)用 [J]. 劉晶波,王文暉,趙冬冬,張小波. 地震工程學(xué)報. 2013(01)
博士論文
[1]地下結(jié)構(gòu)地震作用的簡化分析方法研究[D]. 賓佳.中國地震局工程力學(xué)研究所. 2016
[2]非飽和黃土動力本構(gòu)模型及其在地鐵車站地震反應(yīng)分析中的應(yīng)用[D]. 秦立科.長安大學(xué). 2010
[3]地鐵地下結(jié)構(gòu)抗震性能及分析方法研究[D]. 孫超.中國地震局工程力學(xué)研究所. 2009
[4]近場波動有限元模擬的應(yīng)力型時域人工邊界條件及其應(yīng)用[D]. 趙密.北京工業(yè)大學(xué). 2009
[5]土—地下結(jié)構(gòu)非線性動力相互作用及其大型振動臺試驗研究[D]. 莊海洋.南京工業(yè)大學(xué). 2006
[6]水平地震作用下樁—土—上部結(jié)構(gòu)彈塑性動力相互作用分析[D]. 劉立平.重慶大學(xué). 2004
碩士論文
[1]基于邊界元法對穩(wěn)態(tài)滲流問題的研究[D]. 李清新.哈爾濱工業(yè)大學(xué). 2014
[2]考慮局部場址特征的橋梁地震動響應(yīng)分析[D]. 岳士廷.青島理工大學(xué). 2012
[3]飽和多孔介質(zhì)粘彈性動力人工邊界及其在隧道動力分析中的應(yīng)用[D]. 王國軍.北京交通大學(xué). 2007
本文編號:3533086
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/chengjian/3533086.html
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