【博士】淺埋雙洞隧道地震動(dòng)力響應(yīng)研究【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　　隨著地震的頻繁發(fā)生，有些強(qiáng)震對(duì)地下結(jié)構(gòu)造成了強(qiáng)烈的破壞，而國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有抗震規(guī)范中關(guān)于地下洞室等地下結(jié)構(gòu)的條文都十分簡(jiǎn)略，難以適應(yīng)高烈度地震區(qū)地下洞室的建設(shè)發(fā)展。目前，我國(guó)對(duì)隧道地下工程的抗減震研究才剛剛起步，其中針對(duì)高烈度區(qū)雙洞隧道的研究更少。本文結(jié)合雅瀘高速公路隧道抗減震研究項(xiàng)目，對(duì)強(qiáng)震區(qū)淺埋雙洞隧道地震動(dòng)力響應(yīng)分別進(jìn)行波動(dòng)理論分析和數(shù)值模擬分析，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行模型試驗(yàn)研究，主要包括以下研究工作：　　l、在前人研究的基礎(chǔ)上，將半無限空間波動(dòng)理論分析推廣到淺埋雙洞襯砌模型，采用波函數(shù)展開法推導(dǎo)出平面P波和SV波入射下的襯砌應(yīng)力的無窮級(jí)數(shù)表達(dá)式，利用襯砌自由面和半空間表面的零應(yīng)力邊界條件以及襯砌和圍巖交界處的應(yīng)力和位移連續(xù)條件，對(duì)襯砌的動(dòng)應(yīng)力進(jìn)行求解，并獲得其級(jí)數(shù)表達(dá)式?！　∵@對(duì)于論文后續(xù)的數(shù)值分析和模型試驗(yàn)具有重要的理論指導(dǎo)意義?！　?、研究并解決了地震波積分位移時(shí)程漂移、地震波的濾波和校正、模型邊界條件、地震波危險(xiǎn)作用方向、模型橫向計(jì)算范圍等隧道地震動(dòng)力數(shù)值模擬過程中的幾個(gè)關(guān)鍵問題，這是正確進(jìn)行數(shù)值模擬分析的前提和關(guān)鍵?！　?、采用數(shù)值模擬的方法對(duì)不同埋深下隧道的地震動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行研究，確定了地震動(dòng)力作用下的隧道臨界埋深，然后針對(duì)不同間距、不同激振方向、不同圍巖地質(zhì)條件以及不同襯砌剛度下的淺埋雙洞隧道結(jié)構(gòu)的地震動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)研究，獲得其地震響應(yīng)規(guī)律，并與波動(dòng)理論計(jì)算結(jié)果相互驗(yàn)證?！　?、以雅瀘高速公路勒不果喇吉隧道瀘沽端洞口為原型，對(duì)其相應(yīng)的地質(zhì)地形條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化，系統(tǒng)了研究雙洞錯(cuò)距隧道洞口段的地震響應(yīng)規(guī)律?！　?、計(jì)算并分析了注漿加固圍巖以及在二次襯砌和初期支護(hù)之間加設(shè)柔性減震層兩種減震措施對(duì)淺埋雙洞隧道襯砌的減震作用。　　6、在理論計(jì)算和數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，以相似理論為指導(dǎo)，采用幾何比1：30的大比例尺相似模型，以勒不果喇吉隧道為原型，在多種工況下研究了淺埋雙洞隧道的抗減震措施，并與理論計(jì)算和數(shù)值模擬相互驗(yàn)證，得出了淺埋雙洞隧道的地震響應(yīng)規(guī)律，并提出相應(yīng)的減震措施，這對(duì)于高烈度區(qū)的淺埋雙洞隧道抗減震設(shè)計(jì)和施工具有重要的實(shí)踐價(jià)值和指導(dǎo)意義?！　?

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