近年來隨著城市建設的發(fā)展和地下空間的開發(fā),各類地下建筑物大量興建,過江通道的選擇方式逐漸由橋梁變?yōu)閮A向于選擇隧道,體現(xiàn)出隧道獨特的優(yōu)越性,且其中大多數(shù)采用了盾構法修建。但應該看到,由于水下盾構隧道構造復雜、安全隱患不易發(fā)現(xiàn)及其在水下的特殊性,一旦遭受破壞將會產生災難性后果。尤其我國還是典型的多地震國家,大部分地區(qū)處于地震頻發(fā)區(qū),大型水下盾構隧道的抗震安全性已成為工程界最關注的問題之一。因此,深入探索、開展系統(tǒng)的盾構法隧道結構抗震、減震理論與應用研究顯得尤為重要和緊迫。本文所在研究團隊前期依托某大型水下盾構隧道工程,針對隧道沿縱向土層變換處,環(huán)縫接頭張開量超過防水限值的情況,提出了一種“啞鈴式”形狀記憶合金柔性減震節(jié)點,進行了盾構隧道整體縱向地震作用動力響應分析,及一系列不同形式的SMA材料力學性能試驗,初步探討了SMA柔性減震節(jié)點用于隧道的可行性。本文即在團隊前期研究基礎上,深入開展基于形狀記憶合金的水下盾構隧道減震節(jié)點研究,研制適用于工程應用的SMA裝置,開展相關的裝置試驗及力學分析,旨在推進消能減震節(jié)點在水下盾構隧道工程中的實際運用。具體研究工作及結論如下:（1）基于盾構隧道管環(huán)間... 

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 盾構隧道抗震性能研究現(xiàn)狀
    1.3 盾構隧道抗減震措施概述
        1.3.1 地基加固
        1.3.2 調整襯砌結構剛度
        1.3.3 設置隔減震裝置
    1.4 形狀記憶合金阻尼器的應用概述
        1.4.1 消能減震技術
        1.4.2 形狀記憶合金阻尼器的應用現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究內容
第二章 基于SMA的隧道減震節(jié)點裝置研發(fā)及試驗
    2.1 引言
    2.2 基于SMA的隧道減震節(jié)點裝置
        2.2.1 SMA阻尼器的消能機理
        2.2.2 SMA阻尼器的選材
        2.2.3 SMA減震節(jié)點裝置方案設計
    2.3 SMA阻尼器力學性能試驗
        2.3.1 試驗目的
        2.3.2 試驗對象
        2.3.3 試驗加載方案
        2.3.4 SMA阻尼器試驗結果與分析
        2.3.5 SMA阻尼器極限性能試驗
    2.4 SMA裝置部件連接性能試驗
        2.4.1 橡膠止水層冷粘粘結性能測試
        2.4.2 連接螺栓預緊力疲勞試驗
        2.4.3 橡膠徐變的影響
    2.5 本章小結
第三章 SMA阻尼器力學性能有限元分析
    3.1 引言
    3.2 形狀記憶合金材料特性
        3.2.1 形狀記憶效應
        3.2.2 相變超彈性效應
        3.2.3 阻尼特性
    3.3 SMA材料的本構模型
        3.3.1 SMA材料本構模型的類型
        3.3.2 SMA材料唯象理論本構模型
    3.4 SMA材料的本構模型選用
        3.4.1 Liang和 Roger模型簡介及其簡化
        3.4.2 雙旗型-SMA本構模型簡介及參數(shù)調整
    3.5 SMA材料和阻尼器力學性能有限元分析
        3.5.1 SMA材料本構模型的UMAT子程序開發(fā)
        3.5.2 SMA阻尼器參數(shù)的選取和計算模型的構建
        3.5.3 SMA阻尼器有限元模擬結果分析
    3.6 SMA阻尼器滯回曲線的計算和試驗對比
    3.7 本章小結
第四章 盾構隧道三維管環(huán)段地震反應分析
    4.1 引言
    4.2 盾構隧道管環(huán)接頭構造
    4.3 盾構隧道三維管環(huán)段模型無控結構地震反應有限元分析
        4.3.1 工程概況
        4.3.2 模型結構數(shù)值計算參數(shù)
        4.3.3 地震波的選取和工況
        4.3.4 監(jiān)測點選擇
        4.3.5 無控結構地震反應結果分析
    4.4 盾構隧道三維管環(huán)段模型有控結構地震反應有限元分析
        4.4.1 模型結構的構建
        4.4.2 有控結構地震反應結果分析
    4.5 本章小結
第五章 結論
    5.1 主要工作及結論
    5.2 不足與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于柔性節(jié)點的高烈度區(qū)盾構隧道縱向地震反應減震分析[J]. 張穎,李志山,徐麗,陳華霆,羅俊杰.  華南地震. 2017(02)
[2]沉管隧道接頭力學模型及剛度解析表達式[J]. 禹海濤,袁勇,劉洪洲,李貞新.  工程力學. 2014(06)
[3]大型水下盾構隧道結構研究現(xiàn)狀與展望[J]. 何川,封坤.  西南交通大學學報. 2011(01)
[4]淺談水下盾構隧道結構病害處理[J]. 趙樣平,趙文成.  四川建筑. 2010(02)
[5]沉管隧道GINA橡膠止水帶數(shù)值模擬分析[J]. 黃帆.  結構工程師. 2010(01)
[6]盾構法水下隧道工程技術的發(fā)展[J]. 楊文武.  隧道建設. 2009(02)
[7]2008年汶川8.0級地震孕震機理研究[J]. 陳祖安,林邦慧,白武明,程旭,王運生.  地球物理學報. 2009(02)
[8]阪神地震中大開地鐵車站震害機制數(shù)值仿真分析[J]. 莊海洋,程紹革,陳國興.  巖土力學. 2008(01)
[9]水底液化地層大型盾構隧道地震響應分析[J]. 袁大軍,黃清飛,王夢恕,郭信君,孫立.  巖石力學與工程學報. 2007(S2)
[10]武漢長江隧道管片襯砌結構受幅寬影響的力學分布特征研究[J]. 張建剛,何川,楊征.  巖石力學與工程學報. 2007(S2)

博士論文
[1]地下建筑結構實用抗震分析方法研究[D]. 王璐.重慶大學 2011
[2]盾構隧道地震響應分析及抗減震措施研究[D]. 孔戈.同濟大學 2007

碩士論文
[1]水下盾構隧道縱向抗震性能分析及SMA柔性減震節(jié)點研究[D]. 習智強.廣州大學 2017
[2]大直徑盾構隧道結構地震響應及減震措施研究[D]. 張偉.中國科學院研究生院（武漢巖土力學研究所） 2009



本文編號：3729091