海底盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)的隨機(jī)地震響應(yīng)分析.pdf

1、交通的便利對于城市經(jīng)濟(jì)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(jié)構(gòu)，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(gòu)隧道項目，將周期子結(jié)構(gòu)的概念引入到盾構(gòu)隧道縱向抗震設(shè)計中，并結(jié)合虛擬激勵法，進(jìn)行地震響應(yīng)及可靠性分析。本文做了如下工作：
　　首先，充分調(diào)研了隧道結(jié)構(gòu)及其抗震研究方法，對隧道的震害資料進(jìn)行

2、了整理，系統(tǒng)而詳細(xì)的闡述了隧道震害的破壞形式、研究現(xiàn)狀、震害機(jī)理、影響因素以及發(fā)展趨勢。
　　其次，研究了隨機(jī)振動分析的波傳播理論對于長跨盾構(gòu)隧道的縱向地震響應(yīng)分析問題的適用性，建立了盾構(gòu)隧道縱向地震反應(yīng)分析簡化模型，通過虛擬激勵法的周期性子結(jié)構(gòu)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(yīng)的自譜和方差。此外，研究了非平穩(wěn)激勵下的盾構(gòu)隧道響應(yīng)，分別討論了不同粘滯阻尼，不同截口數(shù)下，結(jié)構(gòu)的方差變化趨勢。
　　再次，運(yùn)用虛

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