【摘要】：1995年的阪神地震中地下結(jié)構(gòu)遭受了嚴重破壞,人們開始對地下結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)特征、抗震性能開展深入研究。本文以媽灣海底隧道為工程背景,開展復(fù)雜地層下隧道橫向地震響應(yīng)振動臺模型試驗方案優(yōu)化研究。本文首先對地下結(jié)構(gòu)震害特點進行了歸納總結(jié),然后對土-地下結(jié)構(gòu)相互作用體系振動臺試驗研究的研究現(xiàn)狀進行了回顧。根據(jù)本次試驗?zāi)康牟⒔Y(jié)合試驗條件,確定本次試驗幾何相似比為1/50,模型箱采用層疊剪切箱,采用碎石、砂和粘土模擬隧道穿越上軟下硬土層,通過數(shù)值模擬驗證了將復(fù)雜地層簡化成三層土體是合理的。采用硅膠材料制作隧道模型,同時,根據(jù)對隧道地震反應(yīng)分析的數(shù)值模擬結(jié)果,對傳感器的選擇及其布置方案進行了分析。最后,對臺面輸入地震動的選取及其加載制度進行了具體的闡述。本文結(jié)合通用有限元軟件ABAQUS,土體采用等效線性模型,襯砌材料采用線性模型,采用剛性基巖邊界條件,并考慮土體和結(jié)構(gòu)的接觸,建立了隧道地震響應(yīng)分析模型。首先給出了不同地震波下土體豎向和地表水平加速度時程。結(jié)果表明,豎向加速度峰值會隨著土層從底部到地表的過程中逐漸增大,在土層軟硬交界處,土層加速度峰值會發(fā)生突變;水平向加速度峰值整體上趨于穩(wěn)定。然后給出了隧道監(jiān)測點處應(yīng)變時程,結(jié)果表明,應(yīng)變最大值出現(xiàn)在拱頂和仰拱附近,最小值出現(xiàn)在拱腰45°范圍內(nèi),同時可以發(fā)現(xiàn),軟土中的地震放大效應(yīng)大于硬土中的放大效應(yīng),在軟硬土層交界的地方應(yīng)變會發(fā)生變化。本文模型可以用于復(fù)雜場地中地下結(jié)構(gòu)的抗震分析,對后續(xù)類似試驗開展具有借鑒作用。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U456
【圖文】：

阪神地震中大開地鐵車站破壞形式

管道襯砌破壞形式

斷面土層分布

【參考文獻】

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本文編號：2757969