【摘要】：在當(dāng)今世界,海底隧道已成為影響地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和推動社會進(jìn)步的重要交通設(shè)施,但是由于其所處地理環(huán)境的復(fù)雜性,設(shè)計、施工及運營都較陸上隧道有著更大的困難,所以對其安全穩(wěn)定性作出綜合評價顯得尤為重要。本文以青島膠州灣海底隧道為研究背景,主要研究以下兩個方面： (1)研究單向地震時滲流和溫度作用下,海水深度、覆巖層厚度及滲透系數(shù)的改變對海底隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,借助于有限元ADINA軟件及粘彈性人工邊界,采用強(qiáng)度折減法,首先通過固結(jié)計算達(dá)到消除巖體內(nèi)的超孔隙水壓力的目的；然后,輸入El-Centro地震波進(jìn)行動力分析,得到模型邊界頂點的最大水平位移；最后,建立溫度場模型對結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱分析,將得到的結(jié)構(gòu)各節(jié)點溫度值作為外荷載的形式施加到折減模型中,并且輸入頂點水平位移最大時刻的兩側(cè)豎向邊界節(jié)點的水平位移值和重力進(jìn)行靜力分析,通過不斷折減抗剪強(qiáng)度參數(shù),得到海底隧道結(jié)構(gòu)的安全系數(shù),以及安全系數(shù)、主應(yīng)力及位移隨海水深度、圍巖厚度和滲透系數(shù)改變時的變化規(guī)律。 (2)研究雙向地震作用對海底隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,在上一步研究的基礎(chǔ)上,輸入頂點位移矢量最大時刻的兩側(cè)邊界的水平位移和豎向位移進(jìn)行靜力強(qiáng)度折減計算,得到海底隧道結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)。最后通過對單、雙向地震作用下海底隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析的對比,以及同現(xiàn)有文獻(xiàn)中不考慮溫度作用的海底隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性對比,得到一些結(jié)論。 數(shù)值結(jié)果表明：采用動力有限元靜力抗剪強(qiáng)度折減法求解得到的安全系數(shù)作為海底隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性判斷依據(jù)是合理的；考慮滲流、溫度及單向地震作用.時海底隧道結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)隨著上覆巖層厚度、上覆海水深度的增大而減小,滲透系數(shù)的變化對安全系數(shù)影響不大；溫度作用對海底隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響不可忽視；對分析得到的結(jié)構(gòu)薄弱部位采取相應(yīng)的構(gòu)造措施予以加強(qiáng)。通過這些結(jié)果為海底隧道工程相關(guān)領(lǐng)域的研究提供一定的參考依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U459.5;U452.28

【參考文獻(xiàn)】

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1 鄭永來,劉曙光,楊林德,童峰;軟土中地鐵區(qū)間隧道抗震設(shè)計研究[J];地下空間;2003年02期

2 邱陳瑜;鄭穎人;宋雅坤;;采用ANSYS軟件討論無襯砌黃土隧洞安全系數(shù)[J];地下空間與工程學(xué)報;2009年02期

3 張紅;鄭穎人;楊臻;王謙源;;黃土隧洞安全系數(shù)初探[J];地下空間與工程學(xué)報;2009年02期

4 陳向紅;張鴻儒;;暗挖海底隧道地震動水壓力響應(yīng)分析[J];北京交通大學(xué)學(xué)報;2012年01期

5 欒茂田,武亞軍,年廷凱;強(qiáng)度折減有限元法中邊坡失穩(wěn)的塑性區(qū)判據(jù)及其應(yīng)用[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報;2003年03期

6 鄭穎人;葉海林;肖強(qiáng);李安洪;;基于全動力分析法的地震邊坡與隧道穩(wěn)定性分析[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報;2010年S1期

7 鄭穎人,趙尚毅,張魯渝;用有限元強(qiáng)度折減法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定分析[J];中國工程科學(xué);2002年10期

8 鄭穎人;趙尚毅;鄧楚鍵;劉明維;唐曉松;張黎明;;有限元極限分析法發(fā)展及其在巖土工程中的應(yīng)用[J];中國工程科學(xué);2006年12期

9 曾令志;;方家灣襯砌黃土隧道圍巖結(jié)構(gòu)地震動穩(wěn)定性分析[J];甘肅科學(xué)學(xué)報;2012年03期

10 韓大建,周阿興,黃炎生;珠江水下沉管隧道的抗震分析與設(shè)計(Ⅰ)──時程響應(yīng)法[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1999年11期

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本文編號：2489561