土基上隧道進出口地震反應分析.pdf

1、專業(yè)學位碩士學位論文土基上隧道進出口地震反應分析土基上隧道進出口地震反應分析SeismicResponseAnalysisofTunnelEntranceonSoilFoundation作者姓名：于鴻明學科、專業(yè)：水利工程學號：41306033指導教師：遲世春教授完成日期：2017年6月大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學專業(yè)學位碩士學位論文I摘要改革開放以后，國內經濟迅猛發(fā)展，特別是近幾年國

2、家擴大基建項目投資，交通、電力、公共設施等建設速度加快，地下結構在各領域的應用更加廣泛。2008年汶川大地震以來，地震作用下結構的安全在國內備受關注，如何設計出安全、經濟、合理的地下結構對廣大設計者提出了更大的挑戰(zhàn)。國內的地下結構抗震研究已經開展好多年，設計理論相對比較成熟，但該理論在實際地下結構工程設計中的應用相對滯后。本文著重研究地下結構在水平向地震作用下的工程設計，針對目前地下結構抗震設計中主要存在的幾個問題展開研究，如何選用合適

3、的土體非線性本構模型、合理的動本構參數(shù)、合理的波動荷載、合理的邊界。研究日本地下結構工程抗震設計中主要使用的設計方法及理論，重點論述了自由場地基的地震反應分析原理和土體動本構模型。通過自由場地基的地震反應分析原理，主要解決了設計中波動荷載選取和反應位移法及反應加速度法的地震荷載等問題。在日本某隧道結構工程實例的計算過程中，對地層和地下結構進行整體建模，采用土體等效線性化模型進行有限元動力時程分析。為了進一步驗證考慮土體等效線性化模型的有

4、限元動力時程分析方法的精度，又采用了龍崗提出的修正Ramberg–Osgood非線性動本構模型對整體結構進行有限元動力時程分析。在非線性動本構模型擬合過程中，由于缺乏土體非線性動本構模型的實驗數(shù)據(jù)資料，首次提出利用日本建設省土木研究所資料第1778號《地基的地震時應答特性的數(shù)值解析法》中提供的數(shù)據(jù)資料曲線進行擬合，解決了實際工程中實驗數(shù)據(jù)獲取困難的問題。在對修正Ramberg–Osgood非線性動本構模型進行擬合過程中，發(fā)現(xiàn)其在小變形土

5、體的動本構模型擬合時偏差較大，因此對原本構模型進行了優(yōu)化改進，提出了變參數(shù)修正Ramberg–Osgood非線性動本構模型。最后又采用了變參數(shù)修正Ramberg–Osgood非線性動本構模型對整體結構進行有限元動力時程分析，使設計計算更加合理準確。通過對三種不同模型的有限元動力時程分析結果的比較分析，說明了各種模型計算方法的優(yōu)缺點，比較了土體等效線性化模型和土體本構模型的有限元動力時程分析計算方法的精度差異，驗證在地基條件較好的地下結構