浅谈西安地裂缝对明挖地铁闭合框架结构影响的模型试验研究

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1、分类号：TU410710—20040029壤步太海硕士学位论文西安地裂缝对明挖地铁闭合框架结构影响的模型试验研究导师姓名职称申请学位级别论文提交日期学位授予单位闫金凯彭建兵教授答辩委员会主席学位论文评阅人摘要随着西安市城市规模的快速发展，交通问题日益突出，地下铁道的建设逐渐提上议事日程。但是由于自然和人为等因素的作用和影响，自70年代后期以来，西安市区先后出现了10余条地裂缝带，并且还在不断发展中，必将对即将修建的西安地下铁道工程造成严重的影响。由于地铁工程无法避让，必须穿越这些地裂缝带，并且不允许建成运营后出现大的

2、破坏，因此明确地裂缝对地铁结构的影响机制、解决地铁穿越地裂缝带的问题就显得尤为重要。本文通过大比例尺(1：5)的地裂缝与地铁闭合框架结构模型试验，研究西安典型地层埋深20．0m范围内地裂缝活动对明挖法施工的地铁整体式闭合框架结构的影响机制，包括闭合框架结构的受力及破坏情况、结构附近土体的应力和变形情况等，确定了闭合框架结构的受力模式。用MARC有限元软件建立地裂缝与地铁闭合框架结构数值模型，通过数值计算，分析闭合框架结构在地裂缝影响下的受力及变形情况、结构附近土体的变形情况等，并与模型试验所得结果进行对比，对模型试验

3、结果进行优化，为地铁二号线穿过地裂缝地段采用明挖法施工的地铁结构设计提供科学依据，并对明挖法施工的地铁穿越地裂缝的结构措施和防水措施提出了建议。关键词：西安地裂缝，地铁，整体式闭合框架结构，结构模型试验，有限元数值模拟AbstractWiththerapiddevelopmentofXi’all’Scityscale，trafficproblemshavebecomeincreasinglyprominent，theMetroprojectgraduallyputontheagenda．However,duetona

4、turalandman-madefactors，morethan10piecesofgroundfissureshaveappearedintheareaofXi’ansincethelate1970s，andareinconstantlydeveloping．ThesegroundfissureswillseriouslyaffecttheMetroprojectinXi’an．BecausetheMetroprojectisunabletoavert，willpassthroughthesegroundfissu

5、res，andnottoallowgreatdamageaftertheMetroiscompletedandputintooperation，SOtomakesurehowthegroundfissuresaffectthesubwaystructureandsolvetheproblemseemsparticularlyimportant．Bylarge—scale(1：5)modeltestaboutthegroundfissuresandthedosedframestructure，thispaperrese

6、archeshowthegroundfissuresaffectthesubwaydosedframestructurethatisbuiltbyopencutconstructionmethodinthetypicaldepthofthelayers20．0mscopeofXi’an，includingthedamageoftheclosedflamestructure，thestressanddeformationofthesoilnearthestructure，makessurethedamageformof

7、theclosedframestructure．TheauthorestablishedthenumericalmodelaboutthegroundfissuresandthesubwayclosedframestructurebyMARCfiniteelementsoftware．Bynumericalcalculation，theauthoranalyzedthestressanddeformationofthestructureundertheinfluenceofthegroundfissures，thed

8、eformationofthesoilnearthestructureandSOon．What’Smore，theauthorcomparedtheresultsofthenumericalanalysisandthemodeltest，andmadethemodeltestresultsbetterinordertosupplyscienti