水工隧洞設(shè)置減震層作用機(jī)理與效果分析
發(fā)布時(shí)間:2018-01-23 08:32
本文關(guān)鍵詞: 水工隧洞 減震層 作用機(jī)理 變形傳遞系數(shù) 減震效果 減震材料 出處:《水力發(fā)電》2017年12期 論文類型:期刊論文
【摘要】:基于水工隧洞圍巖、減震層和襯砌的橫向作用機(jī)制和振動(dòng)理論,將水工隧洞圍巖、減震層和襯砌簡(jiǎn)化為三自由度振動(dòng)體系,并推導(dǎo)其運(yùn)動(dòng)方程,求解變形傳遞系數(shù),探討減震層與圍巖剛度比、地震波荷載與結(jié)構(gòu)自振頻率比對(duì)水工隧洞抗減震特性的影響。在此基礎(chǔ)上,分析了不同減震材料參數(shù)、不同減震層厚度對(duì)水工隧洞地震響應(yīng)的影響。計(jì)算表明:在低頻條件下,減小剛度比能夠有效降低結(jié)構(gòu)地震響應(yīng),在高頻條件下,減震效果不明顯;設(shè)置減震層能夠有效緩解襯砌結(jié)構(gòu)受力變形狀態(tài),且減震層彈性模量與圍巖相差越大時(shí),減震效果越明顯;增大減震層厚度能有效減小襯砌結(jié)構(gòu)應(yīng)力和變形,但減震層厚度超過(guò)0.2 m,襯砌受力變化逐漸減緩。
[Abstract]:Based on the lateral action mechanism and vibration theory of surrounding rock, damping layer and lining of hydraulic tunnel, the surrounding rock, damping layer and lining of hydraulic tunnel are simplified as three degrees of freedom vibration system, and their motion equations are deduced. The effects of the ratio of seismic wave load to surrounding rock stiffness, the ratio of seismic wave load to the natural vibration frequency of the structure on the anti-vibration characteristics of hydraulic tunnel are discussed. On the basis of this, the parameters of different damping materials are analyzed. The effect of different thickness of damping layer on the seismic response of hydraulic tunnel is calculated. The results show that reducing the stiffness ratio can effectively reduce the seismic response of the structure under the low frequency condition, but the effect is not obvious at the high frequency condition. Setting the damping layer can effectively alleviate the deformation state of the lining structure, and the bigger the difference between the elastic modulus of the damping layer and the surrounding rock is, the more obvious the damping effect is. Increasing the thickness of the damping layer can effectively reduce the stress and deformation of the lining structure, but the thickness of the damping layer is more than 0.2 m, and the change of the lining force gradually slows down.
【作者單位】: 江西省交通科學(xué)研究院;江西農(nóng)業(yè)大學(xué);
【基金】:江西省交通運(yùn)輸廳科技項(xiàng)目(2017R0026、2015C0018、2015C0019、2016H0024、2016H0025)
【分類號(hào)】:TV554
【正文快照】: 0引言水工隧洞的力學(xué)作用機(jī)制及其所處的地形地質(zhì)條件均較為復(fù)雜,在地震作用下易發(fā)生失穩(wěn)破壞,給工程穩(wěn)定帶來(lái)極大挑戰(zhàn),從而需要研究水工隧洞的減震作用機(jī)理,并在此基礎(chǔ)上提出合理有效的減震措施。設(shè)置減震層是工程實(shí)踐中較為常用的減震措施,減震層將襯砌與圍巖隔開(kāi),從而減小
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9 潘家,
本文編號(hào):1457189
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