隧道地震響應(yīng)的動(dòng)力離心模型試驗(yàn)與簡(jiǎn)化分析.pdf

1、隧道以及地下管線作為基礎(chǔ)設(shè)施，在現(xiàn)代城市中得到廣泛使用，而這類地下結(jié)構(gòu)往往要承受靜力與地震荷載共同作用。隨著地下工程建設(shè)的迅猛發(fā)展，地下結(jié)構(gòu)的抗震問(wèn)題日益受到工程界的重視，國(guó)內(nèi)外涌現(xiàn)出了眾多地下結(jié)構(gòu)抗震方面的研究成果，分析手段包括理論分析與數(shù)值模擬等方法。另一方面，由于離心機(jī)試驗(yàn)技術(shù)可以模擬原型真實(shí)應(yīng)力場(chǎng)，也被作為一種有力的工具廣泛應(yīng)用于地震工程領(lǐng)域的研究。本文依托上海長(zhǎng)江隧道工程，取得了如下研究成果：
　　 1.首先進(jìn)行了自由

2、場(chǎng)地震響應(yīng)離心模型試驗(yàn)，研究了不同土質(zhì)條件和不同地震強(qiáng)度下的自由場(chǎng)地層響應(yīng)，從地層加速度、側(cè)向水平位移、地表沉降等幾個(gè)方面對(duì)自由場(chǎng)地震響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行了總結(jié)。
　　 2.完成了隧道地震響應(yīng)的離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，使用了層狀剪切模型箱，研究了不同地震強(qiáng)度、不同邊界條件下的隧道和地層響應(yīng)；同時(shí)與自由場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，研究了隧道存在對(duì)周圍土體地震響應(yīng)帶來(lái)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：隧道在地震荷載作用下的受力特征完全不同于靜力狀態(tài)，隧道與周圍場(chǎng)地的

3、響應(yīng)結(jié)果與輸入地震強(qiáng)度、物理邊界條件存在必然聯(lián)系；隧道周圍的場(chǎng)地地震響應(yīng)不同于自由場(chǎng)狀態(tài)，隧道的存在對(duì)周圍場(chǎng)地的響應(yīng)存在明顯影響。
　　 3.基于平面應(yīng)變和擬靜力假定，采用彈性理論方法，推導(dǎo)出動(dòng)荷載作用下圓形隧道外圍的土體彈簧系數(shù)以及地層應(yīng)力表達(dá)式，將其運(yùn)用于響應(yīng)位移法分析隧道的地震響應(yīng)，對(duì)該方法做了進(jìn)一步簡(jiǎn)化，并將離心試驗(yàn)結(jié)果與改進(jìn)后的簡(jiǎn)化分析結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證了該方法的可行性與合理性。
　　 4.本文對(duì)三種簡(jiǎn)化分析方法(