淺埋隧道地震動力響應分析及減震措施研究.pdf

1、隨著地下空間開發(fā)利用的快速發(fā)展，地下工程的抗震性能如何愈來愈受到關注，隧道結構的抗震、減震分析變得日益重要。而由于缺少足夠的基礎資料，目前對于地下結構還沒有一種較為成熟的抗震設計方法。這使得地下結構抗震研究的重要性和緊迫性日益增加，地下結構抗震減震設計已經成為一個急待解決的問題。 本論文簡述了國內外有代表性的隧道工程震害事例和各國研究動向及震害研究主要方法、總結了震害特點和分類、簡述了震害作用機理。并基于國道108秦嶺隧道，利用

2、有限元分析軟件ANSYS中的瞬態(tài)動力學分析方法，主要做了以下工作： 1．以淺埋隧道洞身段為例，建立了圍巖—隧道結構的二維簡化模型，對于多種情況下的圍巖—隧道襯砌進行了地震響應分析，討論了襯砌厚度、襯砌材料剛度、埋深等因素對襯砌結構地震反應的影響，并得到一些基本規(guī)律： (1)在地下結構的地震響應分析中，隧道拱腳處易出現(xiàn)應力集中，變形也較大，最容易發(fā)生破壞。 (2)隧道的埋深對其動力響應的影響很大。在一定范圍內，地下

3、結構的埋深越大，其抗震性能越好。 (3)襯砌厚度對隧道結構的動力響應有較大的影響，隨著襯砌厚度的增大，襯砌結構上部抗震性能得到明顯改善，拱腳到仰拱部位的位移和受力均增加，抗震性能惡化。 (4)襯砌材料剛度的改變不影響隧道整體變形的固有規(guī)律，隨著剛度增大，隧道結構承受地震荷載增大，產生位移減少。 2．以淺埋隧道洞深段為例，建立圍巖—減震層—隧道結構的二維簡化模型，進行了地震反應分析，對比分析了有無減震層隧道結構的地