强震山区公路隧道洞口段抗震设防长度计算方法及地震响应特征研究

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1、图书分类号：：学校代码务初坤乂雀迴士拳信论变论文题目强震山区公路隧道洞口段抗震设防长度计算方法及地震响应特征研究研究生姓名赵成林第一导师姓名※到韦第二导师姓名井师）学科专业结构工程研究方向二〇一五年六月西南石油大学研究生学位论文知识产权声明书及学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西南石油大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被査阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存

2、和汇编本学位论文。同时，本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西南石油大学。本学位论文属于、保密（），在年解密后适用本授权书。、不保密（请在以上相应括号内打“”）学位论文作者签名：指导教师签名：—年月日年月）日西南石油大学研究生学位论文独创性声明本人声明：所呈交的研究生学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含其他人为获得西南石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任

3、何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名年《月丨日摘要鉴于年“”汶川地震给公路隧道带来的极大危害，受损隧道积累到一定程度后就会产生不可修复的破坏。本论文以防止强震作用诱发隧道洞口段失稳为目的，结合汶川地震公路隧道及国内外其他地下结构震害调查资料，以“强震作用诱发隧道洞口段失稳的演化机理研究”项目为依托，采用文献调研分析强震山区公路隧道震害特征及影响因素，在此基础上推导强震山区險道洞口段抗震设防长度，对强震山区隧道洞口段结构地震响应特征进行研究，并同龙池隧道洞口段结构响应进行了对比分析。以期解决强震山区隧道洞口段结构设计中的不足和难

4、点。主要研究成果如下：、隧道洞口段和洞身段震害结果统计分析表明，造成隧道洞口段和洞身段震害的主要因素为围岩失稳和地震惯性力；所调查的个典型險道洞口段结构受损比较严重，是整个隧道的抗震薄弱环节。、以隧道结构为研究对象，以地基梁为模型，建立險道动力平衡方程，推导衬砌纵向应力峰值表达式；根据振动微分方程分析衬砌内力和变形规律，研究剪切波速、隧道埋深、动力波方向等因素对衬砌内力的影响，在此基础上推导隧道洞口段抗震设防长度。、建立險道洞口段三维模型，在模型底部施加地震动力时程，考虑不同因素组合下隧道洞口段衬砌与围岩内力变化，得到隧道洞口段的影响长度并验证理论的

5、正确性。、以龙池隧道为参考对象，分析不同震害沿隧道轴向分布情况，得到隧道震害最严重最集中的区段，验证理论分析结果与数值分析结果的合理性，为隧道抗震设防提出参考意见。关键词：山岭隧道；洞口段；抗震设防长度；AbstractWhentunnel'sdamageaccumulatestoacertainextentitwillhaveanirreparabledamageinviewofthegreatharmof"5.12-Wenchuan-earthquake"in2008.Inordertopreventtheinstabilityoftunnel'

6、sportalinducedbytiiestrongseism，：目录第章绪论选题背景及研究意义国内外研究现状及动态分析存在的科学问题主要研究内容及技术路线主要研究内容技术路线第章强震山区公路隧道震害特征及影响因素分析汶川地震公路震害统计分析：隧道震害与分类隧道震害调查隧道震害的相关影响因素隧道震害分级隧道震害分类本章小结第章强震山区隧道洞口段抗震设防长度计算方法：基本假设隧道结构动力特性研究險道运动微分方程变形传递系数求解險道结构地震应力特性理论计算参数确定地层简化场地固有周期剪切波速的确定振动基准面速度反应谱弹性地基系数的确定理论计算结果分析地震

7、波入射角度对險道的影响險道埋深对隧道应力的影响剪切波速对隧道应力的影响地震波不同入射角度下隧道埋深对隧道应力的影响强震山区公路隧道抗震设防长度计算方法本章小结第章强震山区隧道洞口段抗震性能数值模拟计算模型非线性动力抗震分析的基本假定计算模型计算参数选取边界条件地震波的选取隧道洞口段地震响应结果与分析级围岩埋深结果与分析级围岩埋深结果与分析级围岩埋深结果与分析隧道监控点在不同工况下的竖向位移分析本章小结第章龙池隧道洞口段结构地震响应研究工程概况工程地质与水文地质地形、地貌地质构造地层岩性水文地质概况气候气象龙池隧道震害分析龙池隧道震害概况險道震害类型统

8、计与分析隧道震害分布图重大震害原因分析；隧道震害处治建议抗震设防启示本章小结第章结论与展望结论展望参教■读硕