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时间:2020-03-23
《围岩类型及衬砌厚度对水工隧洞地震动力响应的影响分析.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、水利水电技术第48卷2017年第3期围岩类型及衬砌厚度对水工隧洞地震动力响应的影响分析孙奔博1,胡良明1,付晓龙2(1.郑』、1,1大学水利与环境学院,河南郑州450001;2.郑州市水利建筑勘测设计院,河南郑州450003)摘要:以分析水工隧洞在地震激励作用下的变形破坏机制为目标,针对不同围岩类型和衬砌厚度条件下水工隧洞位移变化,根据地下结构抗震计算理论,选取合理的材料参数和模型边界条件,使用ANSYS建立了某水工隧洞的三维有限元模型,对其施加水平和竖向地震激励,应用瞬态分析法计算了隧洞结构模型在不同
2、围岩类型和衬砌厚度下的水工隧洞动力响应。结果表明,在相同衬砌厚度下,随着隧洞围岩强度的降低,水平位移和竖向位移受影响的程度有明显的区别,即水平位移越来越大,竖直位移无明显规律可循;在相同的围岩强度下,水工隧洞并不会随着衬砌厚度的增加而趋于稳定,在Ⅲ类围岩的情况下,水工隧洞的位移随着衬砌厚度的增加而越来越大,V类围岩下改变衬砌厚度对水工隧洞的位移几乎没有影响。因此,合理的设计围岩类型和衬砌厚度,可以既满足水工隧洞抗震性能要求,又能够降低工程造价。研究结果对合理设计隧洞衬砌厚度、增强抗震性能具有参考价值。关
3、键词:水工隧洞;有限元;围岩;衬砌;位移doi:10.13928/j.cnki.wrahe.2017.03.004中图分类号:TV312文献标识码:A文章编号:1000-0860(2017)03—0019—07AnalysisonimpactfromsurroundingrockandfiningthicknessonseismicdynamicresponseofhydraulictunnelSUNBenb01,HULiangmin91,FUXiaolon92(1.CollegeofWaterReso
4、urcesandEnvironment,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450001,Henan,China;2.ZhengzhouWaterConservancyConstruc.tionSurveyandDesignInstitute,Zhengzhou450003,Henan,China)Abstract:Bytakinganalyzingthedeformationdamagemechanismofhydraulictunnelundertheeffectofseism
5、icexcitationasthestudyobjective,a3一DfiniteelementmodelforahydraulictunnelisestablishedwithANSYSbyselectingreasonablema—terialparametersandmodelboundaryconditionsforthedisplacementvariationsofhydraulictunnelundertheconditionsofvari—OUSsurroundingrocktypes
6、andliningthicknessesinaccordancewiththerelevantseismiccalculationtheoryforundergroundstructure,andthenthehorizontalandverticalseismicexcitationsareappliedtoit,andthedynamicresponsesofhydraulictunnelundertheconditionsofvarioussurroundingrocktypesandlining
7、thicknessesofthemodelforthetunnelstructurearecalculatedwiththemethodoftransientdynamicanalysis.Theresultshowsthatundertlleconditionofthesameliningthick—ness,theimpacteddegreesofboththehorizontaldisplacementandtheverticaldisplacementareclearlydistinguishe
8、dalongwiththedecreaseofthestrengthofthesurroundingrockinthetunnel.Thehorizontaldisplacementbecomesmoreandmorelarge,whilethereisnoanyobviouslawsfortheverticaldisplacementtobefollowedwith.Underthesamestrengthofsur-收稿日期:2016—
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