本文選題：振動臺試驗 + 淺埋隧道　； 參考：《南京工業(yè)大學》2015年碩士論文

【摘要】：目前現(xiàn)有的關(guān)于地下結(jié)構(gòu)抗震的理論和研究中主要是針對規(guī)則結(jié)構(gòu)進行的,對于工程中出現(xiàn)的淺埋和復雜結(jié)構(gòu)的研究則較少。南京市江東北路定淮門大街節(jié)點改造工程作為城市地下立交工程,本工程在國內(nèi)外首次采用了主線雙層、匝道雙層的交叉設計。本文以工程中出現(xiàn)的雙層隧道與雙層匝道組成的交叉節(jié)點為研究對象,設計并完成的復雜節(jié)點的振動臺試驗,研究淺埋復雜結(jié)構(gòu)在地震過程中的地震反應。首先本文論述了研究地下結(jié)構(gòu)震動響應的研究意義;介紹了地下結(jié)構(gòu)常見的震害類型以及地下結(jié)構(gòu)模型試驗研究方法：離心機試驗、振動臺試驗;介紹了模型試驗的相似設計理論,根據(jù)模型結(jié)構(gòu)和模型土兩種不同材料分別推導出不同的相似比例關(guān)系。針對振動臺試驗的方案、準備和設計過程,系統(tǒng)研究了淺埋結(jié)構(gòu)振動臺試驗技術(shù),包括模型相似比的確定、模型土箱的選擇、結(jié)構(gòu)模型制作、模型土的制作、傳感器的布置方案及儀器埋設等相關(guān)問題。進行振動臺試驗獲得模型試驗數(shù)據(jù),分別從土體加速度傳播規(guī)律、結(jié)構(gòu)動力特性、加速度時程、模型結(jié)構(gòu)應變變化、伸縮縫處相對位移等方面進行分析,獲得淺埋復雜地下結(jié)構(gòu)在加速度傳播、應變變化等方面的規(guī)律性認識。得到的主要結(jié)論有：(1)地下結(jié)構(gòu)的存在會改變地震波在土體的傳播規(guī)律,增大結(jié)構(gòu)周圍一定范圍的土體加速度反應峰值。(2)由于地下連續(xù)墻的存在,保證了結(jié)構(gòu)同周圍土體的連續(xù)運動,在一般地震動作用下,結(jié)構(gòu)頂部和底部的峰值加速同周圍土體的峰值加速度差別較小,略小于周圍土體的峰值加速度：在700ga1以上的強震作用下,項板由于受到的地連墻的約束作用較小,在跟隨周圍土體作受迫運動的同時又受自身慣性力的影響,結(jié)構(gòu)頂部的峰值加速度略大于周圍土體的峰值加速度。(3)在水平向地震動作用下,地下結(jié)構(gòu)的地震響應是由結(jié)構(gòu)周圍土體控制的,結(jié)構(gòu)隨著周圍土體發(fā)生剪切變形,因此,應變主要集中在側(cè)墻與樓板相交處。結(jié)構(gòu)中板是所有構(gòu)件中剛度最弱處,故結(jié)構(gòu)中板的應變反應明顯大于其它部位。在300gal地震作用下該處出現(xiàn)損傷。(4)對于淺埋隧道結(jié)構(gòu),強震作用下,地下結(jié)構(gòu)有上浮趨勢,可能會對地基土上部的道路、房屋等造成破壞,應引起注意。
[Abstract]:At present, the existing theories and researches on earthquake resistance of underground structures are mainly aimed at regular structures, but there are few researches on shallow buried structures and complex structures in engineering. As a city underground interchange project, Nanjing Jiangdong North Road Dinghuai Gate Street Node Reformation Project is the first cross design of main line double layer and ramp double layer in China and abroad. In this paper, the shaking table test of the complex joint is designed and completed to study the seismic response of the shallow buried complex structure in the process of earthquake by taking the cross node of the double-layer tunnel and double-ramp in the engineering as the research object. At first, this paper discusses the significance of studying the vibration response of underground structure, introduces the common types of earthquake damage of underground structure and the research methods of model test of underground structure: centrifuge test, shaking table test; In this paper, the similarity design theory of model test is introduced. According to the model structure and model soil, different similarity ratio relations are deduced. Aiming at the scheme, preparation and design process of shaking table test, the shaking table test technology of shallow buried structure is studied systematically, including the determination of model similarity ratio, the selection of model soil box, the making of structural model and the making of model soil. Sensor layout and instrument installation and other related issues. The model test data were obtained by shaking table test. The acceleration propagation law, structural dynamic characteristics, acceleration time history, strain change of model structure, relative displacement of expansion joint, etc., were analyzed respectively. The laws of acceleration propagation and strain variation of shallow buried complex underground structures are obtained. The main conclusions are: (1) the existence of underground structure will change the law of seismic wave propagation in soil, increase the peak value of soil acceleration response in a certain range around the structure, because of the existence of underground diaphragm wall, The continuous motion of the structure and surrounding soil is ensured. Under the action of general ground motion, the peak acceleration at the top and bottom of the structure is less different from the peak acceleration of the surrounding soil. A little less than the peak acceleration of surrounding soil: under the action of strong earthquake above 700ga1, the item plate is affected by the inertia force while following the surrounding soil to make forced motion because of the restraint of the ground connecting wall. The peak acceleration at the top of the structure is slightly larger than the peak acceleration of the surrounding soil.) under horizontal ground motion, the seismic response of the underground structure is controlled by the soil around the structure, and the shear deformation of the structure occurs with the surrounding soil, so, The strain is mainly concentrated at the intersection of the side wall and the floor. The structure plate is the weakest part of all the members, so the strain response of the plate in the structure is obviously greater than that in other parts. For shallow tunnel structure and strong earthquake, the underground structure has the tendency to rise, which may cause damage to the road and house in the upper part of the foundation and soil, which should be paid attention to.
【學位授予單位】：南京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U456

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本文編號：1901765