基于大型沉管隧道竖井结构动力特性研究

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1、北方交通大学硕士学位论文大型沉管隧道竖井结构动力特性研究姓名：于新杰申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：张鸿儒2000.1.1摘要竖井在沉管隧道中起着重要的作用，其动静力特性非常复杂，对其进行专门的动力反应分析是非常必要的。本文根据南京长江沉管隧道竖井的设计方案，研究确定了竖井与土的相互作用模型，利用直接积分法模拟计算了地震波和列车荷载作用下竖井结构的响应特性，并与拟静力法的计算结果做了比较：同时对沉管隧道的地基和竖井周围土层的液化可能性进行了研究。从而得出以下结论：1、由于地震波相位特性的差异导致竖井结构以及地基的地震响应也存在一定的差异。因此，采用不同相位

2、特性的地震波对竖并模型进行动力反应分析对比是非常必要的；2、在不同的地震波作用下，竖井井壁的响应特性基本相同。即：当地震波沿隧道纵轴线作用时，与纵轴线垂直的井壁的内力最大；而当地震波沿垂直于隧道纵轴线作用时，与纵轴线平行的井壁的内力最大；3、地震作用下竖井外井壁产生的内力最大，而且隧道穿过竖井部位由于结构酗弱和尺寸突变，产生很大的内力；4、因竖井地基土埋藏很深，所产生的地震动应力不会导致地基的液化。而竖井周围地层的动应力也不影响竖井的安全；5、可根据地震危险性分析给出的场地水平地震系数按拟静力法进行设计，但应以动力反应分析法进行校核；6、在高速列车荷载作用下，竖井结

3、构及地基的动应力响应较小；L、关健词t沉管隧道；竖井；。内力：地震波：动力反应分析；高速列车：拟静力法。、第i页些查奎望查堂堡主堂垡丝壅一——————————型型竺LAbstractTheshaftplaysanimportantpartintheimmersedTubeTunnelwhosedynamicandstaticpropertiesareverycomplex．Soitisnecessarytomakespecialdynamicresponseanalysisoftheshaft．Inthisthesis，accordingtothedesignpla

4、noftheNaojingimmersedTubeTmmelshaft．themodelofshaft—soi】jnteractioniSestablished．andthevibrationresponsecharacteristicofshaftwalliScalculatedusingthedirectintegrationmethodundertheactionsofearthquakewavesandhigh—speedtrain．Comparisonwiththeresultofthequasi-staticmethodhasbeenmade．Lique

5、factionsofthesub．gradeandsurroundingsoiloftheimmersedTubeTunnelandtheshaftarealSOstudied．Someconclusionsareacquiredasfollowing：l、n把earthquakeresponsesoftheshaftandsub—gradearedifferentbecauseofthedi船renceofthephasesoftheearthquake．SoitiSverynecessarytoanalysethedynamicresponsesofthemod

6、elsofshaftundertheearthquakewaveswithdifferentphases．2、Theresponsepeculiaritiesofshaftwallaresimilarwithdifferentphasesearthquakewaves．MaximumintemaIforcewillbeinducedinthewallverticallongitudinalaxeswhentheearthquakewavesactalonglongitudinalaxesofthetunnel；Maximumintemalforcewillbeind

7、ucedinthewallparalleled10ngitudinalaxeswhentheearthquakewavesactalonglongitudinalaxesofthetunnel．3、MaximuminternalforcewilIbeinducedintheoutsideshaftwalIundertheearthquakewaves。Furthermore．1argeintemalforcewillbeinducedinthepartwherethetunnelriddlesbecauseofstructureweakenanddimensio