海底水工隧道的抗震安全性研究.pdf

1、盾構(gòu)隧道已被廣泛地應(yīng)用于我國眾多的工程建設(shè)領(lǐng)域，諸如電廠進(jìn)排水隧道，城市地鐵隧道等，然而以往的震害資料表明：隧道一旦在地震中遭受破壞，其引起的損失將是很慘重的。我國是一個(gè)多地震國家，因此有必要對水工隧道的抗震問題進(jìn)行深入的研究。本文緊密結(jié)合課題“漕涇電廠取排水隧道地震液化及防治對策研究”，通過室內(nèi)動(dòng)三軸液化試驗(yàn)和有限差分法動(dòng)力分析兩個(gè)途徑，研究了海底進(jìn)排水隧道所處淺層砂質(zhì)粉土層的液化可能性，并對隧道襯砌結(jié)構(gòu)的抗震內(nèi)力響應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算和分析

2、。本文的主要研究內(nèi)容包括： 1、通過室內(nèi)土工試驗(yàn)獲得工程場地⑤2號(hào)砂質(zhì)粉土層的物理性指標(biāo)和力學(xué)性指標(biāo)。試驗(yàn)內(nèi)容主要包括：①動(dòng)三軸試驗(yàn)。通過振動(dòng)三軸液化試驗(yàn)研究應(yīng)力、應(yīng)變和孔隙水壓力這三種指標(biāo)的變化規(guī)律，并推求飽和砂質(zhì)粉土原狀樣在模擬地震的動(dòng)應(yīng)力作用下的液化強(qiáng)度；②共振柱試驗(yàn)。通過共振柱試驗(yàn)測求動(dòng)剪切模量和阻尼比隨剪應(yīng)變變化的關(guān)系。上述試驗(yàn)結(jié)果可進(jìn)一步用于計(jì)算和分析結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)和土層液化。 2、分別采用標(biāo)貫擊數(shù)法、Seed

3、簡化法和有限差分動(dòng)力分析法判別場地土的液化特性。引入了抗液化安全系數(shù)Fl的概念和地震過程中的Martin超孔隙水壓力的增長模式，沿管線軸向的不同位置選取了有代表性的四個(gè)可能液化的地層斷面進(jìn)行有限差分動(dòng)力分析，從抗液化安全系數(shù)F1和超孔壓比ru兩個(gè)指標(biāo)判別液化。并將三種方法的液化判別結(jié)果進(jìn)行了對比和分析。 3、采用等效非線性有限差分動(dòng)力時(shí)程分析法研究了地下管道的地震內(nèi)力響應(yīng)特性。主要考慮靜載和地震荷載共同作用條件下襯砌結(jié)構(gòu)的軸力、