雅泸高速公路隧道抗减震模型试验

论文摘要

地震灾害是一种自然灾害,它对人们生命和财产造成巨大的损失。隧道与地下结构一直被认为是抗减震功能比较优越的建筑物,1995年的阪神地震,推翻了认为的地下结构抗减震能力强、安全的定论,应该对其进行抗减震设计。结构抗减震的分析方法可分为原型观测、理论分析和模型试验三种。本文采取模型试验研究的方法使之更为真实地模拟地震时隧道围岩响应和结构的破坏机理。本文以雅泸高速公路隧道为背景,进行抗减震模型试验。在试验完成后,掌握一批在正确的试验设计条件下所获得的数据来分析研究其承载力、抗裂度、变形能力、耗能能力、刚度、破坏机制等来回答隧道抗震性能和抗震能力的问题,为减轻地震灾害和采用合理地下结构的抗震及减震措施,进行抗减震模型试验研究具有十分重要的理论价值和实践意义。论文主要工作如下:1.相似材料的研究,根据相似定理,寻找适合的相识比尺,最终确定试验的相似关系并进行相似材料的制备;2.分别对洞口段和洞身段有无减震层和洞身段设置跨断层工况进行振动台模型试验,如何利用振动台试验较为真实地模拟隧道抗震以及确定其量测内容及测点布置:3.得出较为真实的试验数据对隧道抗震进行分析说明,分析研究隧道抗震性能和隧道抗震薄弱环节;4.对有无设减震层及设置跨断层进行比较分析,指出各种工况下隧道破坏情况以及这些工况分别对隧道抗震的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 结构动力模型试验的整体概况
• 1.2.2 隧道抗减震及试验研究
• 1.2.3 模型试验相似问题研究
• 1.3 研究思路及技术路线
• 1.4 本文的主要工作
• 第2章 隧道震害及试验研究
• 2.1 震害破坏模式
• 2.2 震害影响因数分析
• 2.2.1 地震参数
• 2.2.2 覆盖层厚度
• 2.2.3 围岩条件
• 2.2.4 地下结构形式
• 2.3 震害破坏机理探讨
• 2.4 抗震试验研究
• 第3章 模型试验相似关系
• 3.1 引言
• 3.2 地质力学模型试验的相似理论
• 3.2.1 地质力学模型试验的相似比尺
• 3.2.2 地质力学模型试验相似关系的推导
• 3.2.3 地质力学模型试验应满足的相似关系
• 3.2.4 结构动力模型试验相似问题
• 3.2.5 相似定律小结
• 第4章 相似材料制备及模型试验
• 4.1 相似材料制备
• 4.1.1 衬砌结构相似材料
• 4.1.2 衬砌模型浇筑
• 4.1.3 围岩相似材料
• 4.2 模型试验
• 4.2.1 试验装置
• 4.2.2 模型箱的设计
• 4.3 试验量测
• 4.3.1 量测内容
• 4.3.2 量测方法
• 4.3.3 测点的布置
• 第5章 试验结果分析
• 5.1 试验设计
• 5.1.1 试验工况
• 5.1.2 试验装置及传感器布置
• 5.1.3 试验采用波形
• 5.2 具体试验数据分析
• 5.2.1 双洞洞口段无减震措施
• 5.2.2 双洞洞口段加减震层
• 5.2.3 双洞洞口段有无减震层体系反应比较
• 5.2.4 单洞洞身段未设减震层
• 5.2.5 单洞洞身段设减震层
• 5.2.6 单洞洞身段设断层
• 5.2.7 单洞洞身有无设减震层与跨断层体系反应比较
• 第6章 结论与展望
• 一、全文总结
• 二、需要进一步研究的内容
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果