【博士】跨斷層隧道結(jié)構(gòu)非線性地震損傷反應(yīng)分析【2009】

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　　學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：西南交通大學(xué)　　學(xué)位年度： 2009年　　本文對(duì)隧道的抗震分析理論及其工程應(yīng)用進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，建立了圍巖．隧道相互作用問題的靜．動(dòng)力聯(lián)合分析模型，分析了高烈度地震區(qū)跨斷層隧道的非線性地震損傷反應(yīng)特性，進(jìn)而開展了強(qiáng)震作用下跨斷層隧道災(zāi)變機(jī)理與控制的地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)?！　≌撐膹你氪ǖ卣鹗占纳綆X隧道震害資料出發(fā)，結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真和地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究手段，主要在以下五方面展開工作：　　(1)深入調(diào)查分析汶川地震中都汶公路受損隧道的震害情況及其地質(zhì)構(gòu)造；并對(duì)酒家埡隧道、紫坪鋪隧道、龍洞子隧道和龍溪隧道等跨斷層隧道進(jìn)行震害評(píng)估；最后給出啟示?！　?2)為了突破傳統(tǒng)動(dòng)力人工邊界不能兼顧靜力效應(yīng)的局限，基于現(xiàn)有的無限元理論，提出無限元靜．動(dòng)力統(tǒng)一人工邊界，結(jié)合ABAQUS有限元分析軟件編制相應(yīng)輔助程序?！　?3)為考慮動(dòng)載作用下巖石、混凝土材料的動(dòng)態(tài)特性(應(yīng)變率的強(qiáng)化效應(yīng)和損傷的弱化效應(yīng))，根據(jù)李慶斌率相關(guān)動(dòng)力損傷本構(gòu)模型，基于ABAQUS有限元分析軟件編寫相應(yīng)子程序。利用建立的無限元靜．動(dòng)力統(tǒng)一人工邊界和李慶斌率相關(guān)動(dòng)力損傷本構(gòu)模型子程序，對(duì)跨斷層隧道進(jìn)行非線性地震損傷分析，研究強(qiáng)震作用下隧道的損傷分布及發(fā)展情況。并且借用希爾頓•黃變換（HHT）的波譜分析技術(shù)，對(duì)輸入地震波進(jìn)行能量分析?！　?4)提出利用損傷指標(biāo)和能量指標(biāo)進(jìn)行隧道抗震安全評(píng)價(jià)。包括利用損傷發(fā)展反映隧道抗震薄弱部位的損傷累積和漸進(jìn)破壞過程。并在借鑒柔性比概念的基礎(chǔ)上，引入抗震層概念，通過有無抗震層的隧道抗震安全評(píng)價(jià)，考察抗震層的減震效果。最后將抗震層應(yīng)用于實(shí)際工程?！　?5)開展跨斷層隧道振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)，研究跨斷層隧道的動(dòng)力反應(yīng)規(guī)律；了解跨斷層隧道襯砌開裂過程及破壞形態(tài)；探討跨斷層隧道設(shè)置抗震層的減震效果，最后對(duì)比分析了模型試驗(yàn)與損傷計(jì)算結(jié)果?！　?

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