【摘要】：近些年來，隨著社會的不斷進步、國家經(jīng)濟的逐步發(fā)展，，我國高速公路的建設(shè)已經(jīng)逐步成為了公路建設(shè)的主流。由于高速公路有高差要求的限制，因此需要克服地形高差對高速公路的影響，因此在山區(qū)地段不可避免的要開挖部分隧道。而從隧道災(zāi)害研究中可以看出，淺埋偏壓隧道的災(zāi)害發(fā)生頻繁且較為嚴重，這是由于隧道處于偏壓狀態(tài)下受力不均，處于淺埋狀態(tài)下周圍土體對隧道的約束作用較小所造成的。由于隧道破壞后難以恢復，且經(jīng)濟損失巨大，因此對偏壓隧道抗震問題的研究是非常有意義的。 為了研究偏壓隧道在地震作用下的響應(yīng)問題，本文以廈蓉線水都高速公路沿線瑞坡隧道為背景進行研究。 本文主要工作及結(jié)論如下： ①從側(cè)覆土厚度、橫坡坡度、埋深這三個因素對地震作用下的偏壓隧道的響應(yīng)進行正交實驗分析，討論三因素對偏壓隧道的影響。其中，隨著側(cè)覆土厚度的增加，偏壓效果逐漸減弱，達到一定厚度后，偏壓效果基本不變；隨著橫坡坡度的變化，偏壓效果先增大后減小，在35°到45°之間偏壓效果作用最明顯，受力處于不利狀態(tài)；隨著埋深的增大，偏壓效果呈增大趨勢，達到一定埋深后，偏壓效果基本不變。 ②在不同圍巖級別條件下對地震作用下的偏壓隧道進行分析，討論圍巖級別對偏壓隧道的影響。在重力作用下，圍巖級別越高其襯砌所受的彎矩和軸力越大；在地震力作用下，圍巖級別越低其地震響應(yīng)劇烈程度也就越大，內(nèi)力增幅也越大，最終整體趨勢還是圍巖級別高的所受彎矩軸力越大，襯砌越不安全。 ③以廈蓉線水都高速公路沿線瑞坡隧道為背景，并以此建立計算模型，采用有限元軟件ANSYS對偏壓隧道襯砌的彎矩、軸力、剪力在地震作用下的響應(yīng)以及包絡(luò)圖進行了分析，并對襯砌的安全系數(shù)進行了分析。在地震力作用下，襯砌深埋側(cè)墻腳處和淺埋側(cè)拱肩處的響應(yīng)最為劇烈，且在地震作用下的安全系數(shù)最小值小于2，不滿足抵抗地震荷載的強度要求，在偏壓隧道的設(shè)計中，應(yīng)著重注意這兩個位置。
【圖文】：

對數(shù)值模擬方法的改進也提供了一定的依據(jù)，使其更趨近于真實的情況。目前，對于地下結(jié)構(gòu)的抗震研究主要集中在一下四個方面：(1)地下結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)計算方法；(2)地下結(jié)構(gòu)破壞機理的研究；(3)不同因素情況下，地下結(jié)構(gòu)的反應(yīng)情況；(4)地下結(jié)構(gòu)抗震措施的研究以及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。1.3 地下結(jié)構(gòu)抗震分析方法地下結(jié)構(gòu)由于周圍土體的約束作用，其在地震荷載下的響應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)的響應(yīng)表明顯不同，因此其研究方法自然與地面結(jié)構(gòu)也不相同。目前，地下結(jié)構(gòu)的抗震分析方法主要有以下三種[13]：(1)原型觀測(2)模型試驗(3)理論分析。三種分析方法如下圖所示：

人工邊界條件分類[26]
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U452.28

【參考文獻】

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本文編號：2525154