長(zhǎng)江隧道襯砌結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的三維數(shù)值分析.pdf

1、隨著城市建設(shè)的發(fā)展和地下空間的開(kāi)發(fā)，各類(lèi)地下建筑物大量興建。而由于缺少足夠的基礎(chǔ)資料，目前對(duì)于這些地下建筑物還沒(méi)有一種較為成熟的抗震設(shè)計(jì)方法。這使得地下結(jié)構(gòu)抗震研究的重要性和緊迫性日益增加，地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)已經(jīng)成為一個(gè)急待解決的問(wèn)題 本論文簡(jiǎn)述了國(guó)內(nèi)外有代表性的隧道工程震害事例和各國(guó)研究的動(dòng)向、總結(jié)了地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的特點(diǎn)，并基于在建的武漢過(guò)江隧道，利用大型有限元分析軟件ANSYS中瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析方法，建立了結(jié)構(gòu)的三維實(shí)體模型，

2、對(duì)多種情況下的土——地下隧道襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了地震響應(yīng)分析。對(duì)比分析了隧道襯砌結(jié)構(gòu)在輸入單雙向地震波作用、所處不同地質(zhì)條件、采用不同襯砌材料、不同埋深等情況下隧道襯砌結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，得出影響地下結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的一些基本規(guī)律： 1.大量震害表明，地震作用下地下結(jié)構(gòu)并不總是安全的，所以對(duì)地下結(jié)構(gòu)抗震性能的研究是非常必要的。土——地下結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用問(wèn)題是地下結(jié)構(gòu)抗震研究的重要內(nèi)容，而有限元法是研究這類(lèi)問(wèn)題最有效的方法之一，利用已有通用有限

3、元分析軟件的基本功能，結(jié)合具體問(wèn)題進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，是實(shí)現(xiàn)地下結(jié)構(gòu)計(jì)算的一個(gè)較好的途徑，能極大的提高分析計(jì)算的效率。 2.考慮水平豎向雙向耦合地震作用下結(jié)構(gòu)體系的地震反應(yīng)與只有水平向地震波輸入情況下的反應(yīng)有明顯的不同，表現(xiàn)為耦合地震作用下結(jié)構(gòu)的應(yīng)力與位移均比單向地震作用的值要大。即豎向地震作用會(huì)影響到體系水平方向的地震反應(yīng)，故目前在對(duì)地下結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)研究中僅考慮水平地震作用是偏于不安全的，應(yīng)充分考慮兩種單向地震波輸入的疊加作用。

4、 3.地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)主要受覆蓋土層的影響，其隨著巖土材料參數(shù)的提高而增加，這是由于結(jié)構(gòu)受到的外加變形而加大，而與其自身慣性力和結(jié)構(gòu)剛度的關(guān)系并不大，要把地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成能抵抗周?chē)翆咏橘|(zhì)的運(yùn)動(dòng)和變形是不現(xiàn)實(shí)的。在進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)適當(dāng)增加地下結(jié)構(gòu)的柔性和延性，可以增加地下結(jié)構(gòu)的抗震性能。 4、地下結(jié)構(gòu)的埋深對(duì)其動(dòng)力響應(yīng)的影響也是很大。在一定范圍內(nèi)，地下結(jié)構(gòu)的埋深越大，其抗震安全性能越好。 5、在地下結(jié)構(gòu)的