【摘要】：本文以湖北省恩施市五峰山隧道為工程背景,基于ANSYS有限元原理,通過(guò)數(shù)值模擬的方法,研究地震作用下不同洞徑、不同位置的溶洞對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律。基于巖溶區(qū)隧道的震害形態(tài)進(jìn)行了分析,綜合了減震層-減震縫的優(yōu)勢(shì),提出了減震層-柔性接頭相結(jié)合的減震結(jié)構(gòu),同時(shí)討論了柔性減震結(jié)構(gòu)對(duì)隧道襯砌的減震效果,并對(duì)其參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,最終得到最佳配比的柔性減震結(jié)構(gòu)。主要研究工作如下:1、探討了粘彈性人工邊界的施加、地震波的選取、地震波的時(shí)頻分析以及濾波處理等幾個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題,保證地震波輸入的合理性。2、通過(guò)在粘彈性人工邊界上施加等效節(jié)點(diǎn)荷載,實(shí)現(xiàn)地震波的輸入,并對(duì)地震波的輸入的合理性進(jìn)行了驗(yàn)證,確保數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性。3、建立了五峰山隧道巖溶區(qū)段三維數(shù)值模型,研究了地震作用在不同洞徑、不同位置的溶洞下隧道襯砌各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的加速度、位移、應(yīng)力、內(nèi)力等數(shù)據(jù),據(jù)此得到巖溶區(qū)隧道結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律。4、對(duì)巖溶區(qū)隧道結(jié)構(gòu)震害的形態(tài)進(jìn)行了分析,提出了減震層-柔性接頭相結(jié)合的柔性減震措施,討論了柔性減震結(jié)構(gòu)的減震效果。并分別對(duì)柔性減震結(jié)構(gòu)的參數(shù)(減震層厚度和接頭彈性模量)進(jìn)行了優(yōu)化,探討了不同參數(shù)變化對(duì)其減震效果的影響。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U452.28
【圖文】：

第二章 地下結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)模擬分析的幾個(gè)重要N NK u C u T TK v C v NK 、NC 、TK 、TC 是與波形無(wú)關(guān)的常數(shù)。(2.26~2.27)分別表示了人工邊界的正應(yīng)力、切利用如下圖 2-1 所示的彈簧與阻尼聯(lián)合組成的力響應(yīng)中的邊界條件。

3.1 工程概況本文依托湖北省恩施市五峰山隧道進(jìn)行研究，地質(zhì)勘探表明隧道穿越段地質(zhì)比較復(fù)雜，隧址區(qū)有大小不同的溶洞。本文選取隧道穿越巖溶段為研究對(duì)象，根據(jù)相關(guān)資料該段圍巖等級(jí)為Ⅳ級(jí)，在隧道周邊 10-20m 范圍類分布著洞徑大概在5-16m 的溶洞，溶洞內(nèi)沒(méi)有水和填充物，溶洞大致和隧道走向平行。根據(jù)設(shè)計(jì)資料，隧道最大跨度為 11m，高度為 8.4m，襯砌厚度為 0.6m。本文為簡(jiǎn)化研究，選取圓形的溶洞，不考慮洞中水以及填充物的影響。結(jié)合地質(zhì)資料以及相關(guān)資料，溶洞的影響區(qū)大概在 1-2D（D 為隧道直徑），為了保證計(jì)算模型中溶洞處于影響區(qū)，取溶洞距隧道距離 8m 的情形進(jìn)行研究分析。本文選取穿越巖溶區(qū)隧道作為研究對(duì)象，開展溶洞對(duì)隧道結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律研究。研究不同洞徑、不同位置的溶洞對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的影響，溶洞洞徑的改變對(duì)隧道的變形及受力情況。隧道輪廓圖 3-1 所示，工況表見(jiàn)表 3.1

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本文編號(hào)：2735154