本文關(guān)鍵詞：Rayleigh波作用下隧洞襯砌內(nèi)力的解析解，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著社會和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,地下結(jié)構(gòu)在土木水利等眾多領(lǐng)域中已得到了廣泛應(yīng)用。和地上結(jié)構(gòu)相比,地下結(jié)構(gòu)并未表現(xiàn)出強(qiáng)烈的慣性運(yùn)動,因此,人們普遍認(rèn)為地下結(jié)構(gòu)有良好的抗震性能。然而,自1995年日本阪神大地震以來,歷次的幾次大地震都對地下結(jié)構(gòu)造成了不同程度的破壞,由此改變了人們的錯誤看法,地下結(jié)構(gòu)的抗震研究從此受到重視。近年來,由于計(jì)算技術(shù)的飛速發(fā)展,研究中以有限元法為代表的數(shù)值分析方法得到了廣泛的應(yīng)用。然而,數(shù)值分析方法有其本身的局限性,不能以顯式的形式表達(dá)出影響結(jié)構(gòu)反應(yīng)的主要因素,使結(jié)構(gòu)工程師難以了解和掌握各因素究竟是如何影響結(jié)構(gòu)受力和變形的,不利于結(jié)構(gòu)的概念性設(shè)計(jì)。因此,對于地下結(jié)構(gòu)解析法的抗震研究,仍然具有其特殊的意義。對于S波和P波的入射情況,眾多研究人員對于橫截面為圓形和矩形的地下結(jié)構(gòu)地震內(nèi)力都已給出了擬靜力法閉合解析解。然而,考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用、Rayleig h波入射下隧洞襯砌的截面內(nèi)力解析解至今比較少見。本論文以淺埋圓形隧洞襯砌為研究對象,采用擬靜力法,基于地下結(jié)構(gòu)力學(xué)和彈性波動理論,考慮土與結(jié)構(gòu)的相互作用,分別導(dǎo)出了Rayleigh波任意角度入射情況下,淺埋隧洞的縱向、橫向變形及內(nèi)力的解析表達(dá)式。然后,通過工程算例,對方法的有效性及Rayleigh波的作用效應(yīng)進(jìn)行了分析。研究表明,與SV波作用效應(yīng)相比,Rayleigh波作用下襯砌的截面內(nèi)力要大,尤其是軸力要大很多；當(dāng)Rayleigh波平行于隧洞軸向傳播時,襯砌縱向橫截面獲得最大應(yīng)力,正應(yīng)力主要由縱波分量引起,剪力主要由橫波分量引起；當(dāng)Rayleigh波垂直于隧洞軸向傳播時,襯砌橫向縱截面獲得最大內(nèi)力,截面內(nèi)力在兩種極限接觸狀態(tài)下的差別很小。淺埋隧洞襯砌的抗震設(shè)計(jì),應(yīng)充分重視Rayleigh波的作用效應(yīng)。最后,對論文的主要工作進(jìn)行了總結(jié),并對以后的工作進(jìn)行了展望。
【關(guān)鍵詞】：Rayleigh波 圓形隧洞 變形 內(nèi)力 解析解 土-結(jié)構(gòu)相互作用 接觸
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TV223
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 引言9
• 1.2 影響地下結(jié)構(gòu)抗震性能的主要因素9-10
• 1.3 地下結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)特點(diǎn)10-11
• 1.4 地下結(jié)構(gòu)抗震分析方法綜述11-12
• 1.5 Rayleigh波作用下地下結(jié)構(gòu)的抗震研究現(xiàn)狀12-13
• 1.6 本文的主要工作13-15
• 2 Rayleigh波的特性及分解15-33
• 2.1 地震波的分類及質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動特性15-17
• 2.2 體波運(yùn)動方程17-19
• 2.3 Rayleigh波運(yùn)動方程19-33
• 2.3.1 Rayleigh波運(yùn)動方程一般解19-23
• 2.3.2 Rayleigh波波速23-24
• 2.3.3 Rayleigh波引起的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)位移分量表達(dá)式24-26
• 2.3.4 Rayleigh波引起的表面及內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡26-30
• 2.3.5 Rayleigh波的分解30-33
• 3 隧洞縱向內(nèi)力的解析33-53
• 3.1 不考慮土與結(jié)構(gòu)的相互作用35-42
• 3.1.1 視波SV-1的作用分析35-37
• 3.1.2 視波SH-1的作用分析37-39
• 3.1.3 視波P-2的作用分析39-40
• 3.1.4 各視波分量作用的合成40-42
• 3.2 考慮土-結(jié)構(gòu)間的相互作用42-46
• 3.2.1 視波SV-1的作用分析43-44
• 3.2.2 視波SH-1的作用分析44
• 3.2.3 視波P-2的作用分析44-45
• 3.2.4 各視波分量作用的合成45-46
• 3.3 實(shí)例應(yīng)用及分析46-51
• 3.3.1 工程參數(shù)46-47
• 3.3.2 求解步驟47-51
• 3.4 本章小結(jié)51-53
• 4 隧洞橫向內(nèi)力的解析53-67
• 4.1 自由場分析53-55
• 4.1.1 視波P-153-54
• 4.1.2 視波SV-254-55
• 4.2 土-結(jié)構(gòu)間的相互作用55-61
• 4.2.1 土與結(jié)構(gòu)接觸面無滑移55-60
• 4.2.2 土與結(jié)構(gòu)接觸面完全滑移60-61
• 4.3 實(shí)例應(yīng)用及分析61-66
• 4.3.1 工程參數(shù)61-62
• 4.3.2 求解步驟62-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 5 結(jié)論與展望67-69
• 5.1 本文主要工作及成果67-68
• 5.2 研究展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 致謝72-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況73-74

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 林皋;;地下結(jié)構(gòu)抗震分析綜述(下)[J];世界地震工程;1990年03期

  本文關(guān)鍵詞：Rayleigh波作用下隧洞襯砌內(nèi)力的解析解，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：405070