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【碩士】近斷層地鐵隧道地震作用下動(dòng)力響應(yīng)數(shù)值模擬研究【2009】
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學(xué)科專業(yè):巖土工程 授予學(xué)位:工學(xué)碩士 學(xué)位授予單位:北京交通大學(xué) 學(xué)位年度: 2009年 近年來(lái)隨著城市交通狀況的日益惡化,地鐵在城市工程建設(shè)中的重要性日益突出,而我國(guó)大部分地區(qū)處于地震高發(fā)區(qū),許多地下結(jié)構(gòu)建在斷層區(qū)和地震頻繁發(fā)生的地區(qū),如何保證地鐵隧道工程在地震時(shí)功能正常,深具現(xiàn)實(shí)意義。因此,研究近斷層地鐵隧道地震動(dòng)力響應(yīng)及抗減震措施頗為重要。本文以廣州地區(qū)地鐵隧道為研究對(duì)象,應(yīng)用有限差分軟件FLAC.3D進(jìn)行了近斷層地鐵隧道地震作用下動(dòng)力響應(yīng)數(shù)值模擬研究,論文主要包括以下幾個(gè)部分: 1.概述地下結(jié)構(gòu)抗震的發(fā)展概況和地下結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算理論的發(fā)展,總結(jié)目前國(guó)內(nèi)外各種地下結(jié)構(gòu)抗震研究方法和計(jì)算理論。對(duì)本文所采用有限差分方法的原理進(jìn)行了理論上的概述?! ?.通過(guò)對(duì)模型橫向計(jì)算范圍為4、6、8倍隧道洞徑的對(duì)比分析,對(duì)邊界條件為剛性約束、自由約束、粘性約束的對(duì)比分析,得出橫向計(jì)算范圍為6倍隧道洞徑、邊界條件為粘性約束的合理模型?! ?.研究了自由場(chǎng)地和隧道工程場(chǎng)地圍巖的特性。研究了不同地震影響烈度、不同地震波輸入方向、不同襯砌剛度條件下隧道地震動(dòng)力響應(yīng),從中找出了地震中隧道最薄弱的部位為拱頂以及對(duì)隧道結(jié)構(gòu)最危險(xiǎn)的地震方向?yàn)閄向和Z向?! ?.概述了前人對(duì)于隧道一般減震措施的研究,通過(guò)設(shè)置橫縱向減震層、改變襯砌剛度等研究了隧道減震措施的減震效果,并探討了地鐵隧道減震措施的優(yōu)化?! ?.對(duì)比分析了隧道與斷層處于不同距離時(shí)的斷層錯(cuò)動(dòng)對(duì)隧道的影響,進(jìn)行了隧道與斷層安全距離的探討,得出安全距離為100米的結(jié)論?! ?
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