浅论地下硐室围岩松动圈的地震反应研究

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1、图书分类号：地下Doctor'sDegreeThesisStudyonWallRockBrokenZone'SEarthquakeResponseofUndergroundchamberDoctorCandidate：Tutor：Subject：Specialty：ResearchField：SunYouweiProf．BoJingshanCivilEngineeringGeotechnicalEngineeringGeotechnicalSeismicEngineeringInstituteofEngimefingMedmics，

2、ChinaEarthquakeAdministrationHarbin·ChinaMay，2010l0●一．，-●J独创性声明本人郑重声明：所星交的学位论文，是本人在导师的指导下·雒立进行研究所取得的成果．除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果，也不包含为获得生巨垫庭屡工程左堂班盔逝或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料·对本文的研究作出重要贞献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并表示谢意．本人完氽意识到本jIf明的法棣赏侄Ill本人承担．论文你卉签粥：垒型签：≯}．1期：2竺翌：

3、三：2≥学位论文版权使用授权书本人充个了解g：噬地盛缝：l：显出堂婴f红匮订荚保留、使用学位论文的胤迎．I．d愆孕佼僳f2f或向1日家有关．部门或机耗j迸交论文的复印件和电子版．允许论文被A阅和借阅；本人授权虫圈垫蕉缝．王程盘堂盟蔓；匮可以格本学l童论艾鹩食部或部分内容编入有关数据痒进行检索，可以采用影印、缩印威’托他挝涮手段僳存论文鞠汇编本学位论文。允许被盗阅和借阕。’(f甓整的学他论文盔解密后适i写本授权书)途艾f{：费链名：弱硫落箍，弘；；勰，一婴!!：：兰兰多导师签名；上塾弓签字n期：兰型≯多▲J●摘要T要地下空间大规模的开

4、发和利用‘是当前城市发展建设的必然趋势。尽管我们的祖先在远古时代就学会了利用洞穴而居，但是人类从工程建设意义上开发和利用地下空间还不至U2000年的历史。20世纪中后期是人类开发利用地下空间比较活跃的时期，在这期间科学界和工程界积累了大量的有关地下空间的勘测、设计和施工方面的知识。随着地下工程的增多，破坏性地震对地下工程损坏的震例不断增加，地下工程的抗震问题成为学术界和工程界关注焦点，是当前岩土工程抗震领域研究的热点问题之一。本文全面系统地归纳、总结和评述了当前地下工程抗震领域的前沿成果和相关文献，对该领域的国内外研究现状和发展方向

5、有了基本的了解。系统的总结了国内外地下结构地震反应分析的方法，在分析归纳已有地下工程震害资料的基础上，总结了隧道工程的各种破坏形式。本文利用数值分析的方法，围绕地震作用下地下硐室围岩压力变化特征、硐室围岩松动圈的扩展方式和硐室围岩松动圈的判定三个方向开展研究工作，取得了如下主要研究成果。l、开发了用于地下工程地震稳定性分析的有限差分程序(FLAC软件)。在有限差分程序FLAC内置的动态分析模块的基础上，对本构模型、边界条件、动力荷载的输入和数值试验模型的设计以及表达方式进行了改造和处理，使其更加方便地用于地下工程的地震稳定性分析。2

6、、研究了地震硐室围岩在不同强度的地震动输入下的动力反应。给出了硐室有衬砌和无衬砌两种情况下围岩压力的变化情况，并与围岩静压力进行了分析和比较，总结了地下硐室围岩压力随地震动强度的变化趋势。研究发现，硐室衬砌对地震反应有较大的影响，硐室衬砌在一定程度上削弱了地震动的影响。3、利用数值分析的方法，模拟了地下硐室围岩松动圈在地震作用下的扩展过程，展现了不同地震波作用下，不同时间过程的扩展图像，总结给出了地震作用地下硐室围岩松动圈的扩展过程和主要特征。4、本文提出了地震作用下地下硐室围岩松动圈的初步判定方法。这种方法主要是基于硐室开挖前后，

7、在考虑衬砌的情况下，通过对比不同计算点的地震反应来判定地下硐室围岩松动圈的近似范围。本文提出了判定的标准以及松动圈的范围和地震动加速度峰值大小的近似关系。关键词：地下硐室；地震作用；松动圈；围岩压力；扩展范围中国地震局工程力学研究所博士学位论文●ABSTl≈ACTABSTRACTExploitationandutilizationofundergroundspaceiSInevitabletrendofthecurrenturbandevelopment．Althoughourancestorhaslearnedhowtochang

8、ecaveshabitable，thehistory，whichthehumanbeingexploitandutilizeundergroundspaceintheengineeringsense．iSlessthan2，000ye