既有地鐵車站受新建隧道穿越影響的抗震動力學行為研究.pdf

1、隨著經濟和科學技術的發(fā)展，隧道及地下工程的發(fā)展十分迅速，作為生命線工程，研究其在地震作用下的動力反應問題具有重大的經濟意義和社會意義。本文以土一結構動力相互作用為核心理論，以動力有限元方法為分析手段，對地鐵隧道和地鐵車站的抗震問題進行了初步的研究。文中首先對盾構隧道抗震的相關研究方法與背景、研究內容、研究現狀和發(fā)展趨勢做了較為全面的概括和闡述。本文還初步分析了三維動力有限元計算理論、土與結構相互作用的數值模型以及運動方程的求解過程，在對

2、相關文獻進行歸納和總結的基礎上，對各土體動力本構模型的優(yōu)缺點和適用范圍進行了評述，另外還從接觸面單元和接觸面本構關系兩方面對接觸面模型進行了介紹和評述。本文還對以下幾個與地下結構抗震相關的基本問題進行了理論分析并以算例進行了驗證：①地震波的選取原則與調整(包括濾波、調幅與基線校正)；②基于波的無反射原理，進行了軟件的二次開發(fā)，在軟件中實現了精度較高的粘-彈人工邊界和粘性邊界，并進行了邊界條件的計算精度對比；③編程實現了粘-彈人工邊界上的

3、地震波輸入，并以簡諧波動的輸入為例進行了驗證；④針對不同的邊界條件，分別采用振動方法和波動方法進行了在地震荷載作用下隧道結構的動力反應分析，分析了無限地基對計算結果的影響。本文還以平面應變假定對三維非線性動力問題進行了簡化，建立了平行雙洞口盾構隧道的地震反應分析模型，分析了雙洞凈距對襯砌受力與變形的影響，得出了一些有益的結論。在上述研究的基礎上，建立了三維有限元模型，對五棵松地鐵車站受到新建南水北調輸水隧道下穿在空間上對原地鐵車站抗震性