【碩士】高烈度地震區(qū)隧道洞口段地震動力響應及減震措施研究【2010】

內容簡介

　　學科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：重慶交通大學　　學位年度： 2010年　　隨著近年來地震的頻繁發(fā)生，隧道震害問題逐漸引起人們的重視，隧道洞口段在地震中表現(xiàn)出來的較為嚴重的破壞，要求將洞口段作為隧道抗震設防的重點部位。本文以西藏扎墨公路嘎隆拉隧道洞口段及其減震措施為研究對象，主要研究了在不同地震波分量基底入射下襯砌的峰值應力、峰值位移反應，邊坡及地表加速度反應的頻譜特性、放大系數(shù)，地表在垂直于隧道軸線不同距離處的峰值豎向位移，襯砌的動土壓力沿隧道軸向的變化規(guī)律，有斷層時襯砌峰值應力、峰值位移的橫向和軸向變化規(guī)律，襯砌、邊坡、地表的破壞模式，減震層、抗震縫的減震效果以及彈性模量對減震層減震效果的影響。論文采用大型振動臺物理模型試驗和數(shù)值模擬相結合的方法，主要取得的成果有：　　①基底入射地震波的水平橫向振動分量是造成隧道破壞的主要地震作用；　?、谕馏w對地震波高頻成分具有過濾作用；邊坡土體加速度放大系數(shù)沿坡腳至坡頂逐漸增大，土體內部加速度放大系數(shù)在接近地表處由深至淺逐漸增大；邊坡主要破壞模式為局部整體滑落，土體剝落掉塊，地表主要破壞模式為橫向寬長裂縫以及部分軸向輕微裂縫；　?、鄱撮T附近襯砌邊墻將最先出現(xiàn)軸向裂縫，斷層處襯砌主要發(fā)生豎向剪切破壞；襯砌卓越頻率與圍巖的卓越頻率相同，地震時襯砌與圍巖同步振動，不表現(xiàn)出自振特性；襯砌主要破壞模式為洞口處襯砌邊墻的軸向裂縫，離洞口較近處襯砌邊墻的斜向裂縫，隧道穿越斷層時襯砌在抗震縫處出現(xiàn)的相互交錯以及洞身處襯砌仰拱底部的軸向裂縫；　?、軠p震層、抗震縫的設置不會改變結構的地震反應的頻譜特性，但會增加結構的峰值加速度；減震層的設置對襯砌的峰值應力的減小大于對峰值位移的減??；減震層彈性模量對襯砌峰值第一、第三主應力反應的影響比對位移反應的影響大；　　抗震縫的設置會減小襯砌峰值主應力反應，會使襯砌節(jié)段內的峰值應力變得較為均勻，會使襯砌整體結構應力變得均勻，但會增加峰值剪應力反應，會導致襯砌在抗震縫處的應力集中?！　?

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