海底盾構隧道結構的隨機地震響應分析.pdf

1、交通的便利對于城市經濟發(fā)展具有直接的作用。近年來，地上交通飽和狀態(tài)表現(xiàn)的日益明顯，開發(fā)利用地下空間顯得尤為迫切。但我國地理位置特殊，很多城市處在地震多發(fā)地區(qū)，研究建立具有抗震性能的地下結構，具有非常重要的意義。本文的研究基于國家973瓊州海峽盾構隧道項目，將周期子結構的概念引入到盾構隧道縱向抗震設計中，并結合虛擬激勵法，進行地震響應及可靠性分析。本文做了如下工作：
　　首先，充分調研了隧道結構及其抗震研究方法，對隧道的震害資料進行

2、了整理，系統(tǒng)而詳細的闡述了隧道震害的破壞形式、研究現(xiàn)狀、震害機理、影響因素以及發(fā)展趨勢。
　　其次，研究了隨機振動分析的波傳播理論對于長跨盾構隧道的縱向地震響應分析問題的適用性，建立了盾構隧道縱向地震反應分析簡化模型，通過虛擬激勵法的周期性子結構方法，施加不同激振方向的簡諧荷載，求得平穩(wěn)激勵下響應的自譜和方差。此外，研究了非平穩(wěn)激勵下的盾構隧道響應，分別討論了不同粘滯阻尼，不同截口數下，結構的方差變化趨勢。
　　再次，運用虛

3、擬激勵法，對單自由度系統(tǒng)分別在ANSYS和MATLAB中進行對比分析，驗證了在ANSYS中實現(xiàn)虛擬激勵法的可行性，進而在ANSYS中分析隧道橫截面的地震響應，得到了隧道襯砌結構的位移及應力自譜，確定了危險點的方差。運用Davenport的可靠度計算公式，對襯砌進行可靠性分析，結果滿足要求。
　　最后使用動力時程分析法，運用ANSYS命令流，建立了盾構隧道橫斷面有限元模型，施加了EL-CENTRO波，分析了盾構隧道襯砌結構的內力變化