隧道工程地震響應(yīng)分析方法及抗減震技術(shù)

• 第1章緒論

• 第2章地震與地震波基礎(chǔ)

• 第3章隧道地震響應(yīng)的解析方法

• 第4章隧道地震響應(yīng)頻域分析方法

• 第5章隧道地震響應(yīng)擬靜力分析方法

• 第6章隧道地震響應(yīng)動力有限元分析方法

• 第7章隧道工程抗減震材料及其力學(xué)特性

• 第8章隧道工程抗減震技術(shù)

《隧道工程地震響應(yīng)分析方法及抗減震技術(shù)》針對我國隧道工程震害分析與抗減震技術(shù)中涉及的基礎(chǔ)理論與工程技術(shù)難點，通過現(xiàn)場調(diào)查、室內(nèi)試驗、理論分析、數(shù)值仿真等方法從隧道工程震害規(guī)律、地震響應(yīng)分析方法、抗減震技術(shù)等方面展開研究，在總結(jié)分析國內(nèi)外隧道工程震害與減震實例與機制的基礎(chǔ)上，改進(jìn)隧道工程抗震分析的簡易方法，研究有限元動力時程分析方法中材料本構(gòu)模型、材料阻尼、人工邊界、地震動輸入、動力平衡方程求解等核心問題，提出隧道工程的抗震性能設(shè)計理念，研發(fā)高性能隧道抗減震材料，介紹研究成果在隧道工程中的應(yīng)用?！端淼拦こ痰卣痦憫?yīng)分析方法及抗減震技術(shù)》理論分析與工程應(yīng)用緊密結(jié)合，所提出的理論研究成果在隧道工程中得到了應(yīng)用和驗證，具有廣泛的工程應(yīng)用價值。

前言

第1章緒論

1.1發(fā)展背景與趨勢

1.2地下結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)特性和震害形式

1.2.1地下結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)特性

1.2.2隧道結(jié)構(gòu)震害分析

1.3隧道與地下工程的抗震分析方法

1.3.1地震動分析理淪方法

1.3.2地震動計算分析方法

1.4國內(nèi)外隧道結(jié)構(gòu)抗減震技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀I(lǐng)I

1.4.1隧道結(jié)構(gòu)抗減震技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀I(lǐng)I

1.4.2隧道及地下結(jié)構(gòu)減震措施研究

1.4.3大型振動臺模型試驗研究

第2章山嶺隧道震害機理分析及修復(fù)加固措施

2.1汶川地震概況

2.1.1地震區(qū)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造

2.1.2地震形成機制

2.1.3地震波的形成

2.2汶川地震山嶺隧道震害特征

2.2.1隧道震害基本概況

2.2.2隧道洞口段結(jié)構(gòu)震害分析

2.2.3隧道洞身段結(jié)構(gòu)震害分析

2.2.4隧道震害的基本特點

2.3山嶺隧道地震影響因素

2.4山嶺隧道震害機理

2.4.1山嶺隧道震害破壞形態(tài)

2.4.2山嶺隧道震害破壞原因

2.5災(zāi)后隧道結(jié)構(gòu)修復(fù)加固應(yīng)用技術(shù)

2.5.1洞口及邊坡

2.5.2洞門

2.5.3隧道初期支護處理

2.5.4隧道襯砌開裂破壞、滲水

2.5.5仰拱及路面、排水溝等整治修復(fù)措施

2.5.6隧道侵限

第3章地下結(jié)構(gòu)地震動力分析理論基礎(chǔ)

3.1地震動力理論分析

3.1.1運動方程

3.1.2空間差分方程

3.2動力計算的本構(gòu)及力學(xué)阻尼

3.2.1巖土動力本構(gòu)模型

3.2.2力學(xué)阻尼

3.3動力計算的邊界條件

3.3.1邊界元

3.3.2黏性邊界

3.3.3黏彈性邊界

3.3.4自由場邊界

3.4地震波校正與輸入

3.4.1基線校正

3.4.2時頻分析

3.4.3濾波

3.4.4地震動的輸入

3.4.5地震波處理實例——徐店子隧道地震波處理

第4章強震區(qū)隧道洞口結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)及其減震措施

4.1高烈度地震區(qū)山嶺隧道洞口段結(jié)構(gòu)的地震動響應(yīng)研究

4.1.1依托工程概況

4.1.2計算模型參數(shù)及模型監(jiān)測方案

4.1.3隧道結(jié)構(gòu)橫向地震動力響應(yīng)分析

4.1.4隨道結(jié)構(gòu)縱向地震動力響應(yīng)分析

4.2強震區(qū)山嶺隧道圍巖注漿預(yù)加固方案優(yōu)化

4.2.1隧道圍巖的注漿加固形式

4.2.2不同注漿形式下隧道結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)研究

4.2.3隧道圍巖全環(huán)間隔注漿預(yù)加固方案研究

4.3山嶺隧道減震層參數(shù)優(yōu)化研究

4.3.1減震層位置變化對隧道結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響分析

4.3.2減震材料變化對隧道結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響分析

4.3.3減震層厚度變化對隧道結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響分析

4.3.4隧道洞口段結(jié)構(gòu)抗震與減震動力分析

第5章洞口段軟硬巖交界面隧道結(jié)構(gòu)抗減震技術(shù)

5.1依托隧道工程概況

5.2穿越軟硬巖交界面隧道洞口段結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)

5.2.1交界面傾角對隧道結(jié)構(gòu)地震動力影響分析

5.2.2交界面位置對隧道結(jié)構(gòu)地震動力影響分析

5.3洞口段軟硬巖交界面隧道結(jié)構(gòu)抗減震措施

5.3.1隧道圍巖全環(huán)注漿技術(shù)方案

5.3.2隧道結(jié)構(gòu)減震縫的減震效果研究

第6章強震區(qū)公路隧道結(jié)構(gòu)安全模糊綜合評判方法

6.1隧道結(jié)構(gòu)安全評價因素集的建立

6.1.1隧道襯砌特征

6.1.2工程地質(zhì)特征

6.1.3地震烈度

6.1.4隧道結(jié)構(gòu)安全性評價體系

6.2隧道結(jié)構(gòu)安全等級及其評判基準(zhǔn)

6.2.1隧道安全等級劃分

6.2.2隧道結(jié)構(gòu)安全影響因素的評判基準(zhǔn)

6.2.3綜合評判模型中隸屬函數(shù)的確定

6.2.4綜合評判模型中權(quán)重的確走

6.3強震區(qū)山嶺隧道結(jié)構(gòu)安全模糊綜合評判

6.3.1依托隧道工程概況

6.3.2隧道結(jié)構(gòu)安全綜合評判

6.3.3強震區(qū)公路隧道結(jié)構(gòu)安全性評價軟件

6.4隧道結(jié)構(gòu)安全性數(shù)值驗算

6.4.1V級圍巖段隧道結(jié)構(gòu)安全評估

6.4.2Ⅳ級圍巖段隧道結(jié)構(gòu)安全評估

第7章強震區(qū)穿越斷層破碎帶山嶺隧道抗減震技術(shù)

7.1隧道走向與斷層位置關(guān)系

7.2跨斷層隧道結(jié)構(gòu)縱向地震動力響應(yīng)

7.2.1隧道工程計算模型

7.2.2跨斷層隧道地震動力響應(yīng)規(guī)律

7.2.3斷層傾角對隧道結(jié)構(gòu)地震動力響應(yīng)的影響

7.2.4斷層寬度對隧道地震動力響應(yīng)的影響

7.2.5變形縫對隧道結(jié)構(gòu)地震動力響應(yīng)的影響

7.3跨斷層山嶺隧道橫向地震動力響應(yīng)

7.3.1隧道計算模型建立

7.3.2隧道結(jié)構(gòu)橫斷面動力響應(yīng)特性

7.3.3隧道結(jié)構(gòu)縱向動力響應(yīng)特性

7.4穿越斷層區(qū)山嶺隧道柔性結(jié)構(gòu)減震技術(shù)

7.4.1跨斷層隧道柔性減震結(jié)構(gòu)的設(shè)計構(gòu)思

7.4.2隧道柔性減震結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化

7.4.3柔性結(jié)構(gòu)a減震機理探討

第8章強震區(qū)山嶺隧道結(jié)構(gòu)抗減震措施驗證與分析

8.1洞口段隧道結(jié)構(gòu)動力特性及其減震效果試驗研究

8.1.1模型試驗依托工程概況

8.1.2模型試驗振動臺基本參數(shù)

8.1.3模型試驗動力相似參數(shù)設(shè)計

8.1.4試驗相似材料配制

8.1.5模型試驗方案

8.1.6動力模型試驗及結(jié)果分析

8.2跨斷層隧道結(jié)構(gòu)抗減震措施振動臺試驗研究

8.2.1依托工程概況

8.2.2振動臺模型試驗概況

8.2.3模型試驗動力相似關(guān)系

8.2.4模型試駿的相似材料

8.2.5模型試驗方案

8.2.6模型試驗結(jié)果分析

8.3強震區(qū)山嶺隧道振動臺模型試驗相關(guān)技術(shù)問題

8.3.1振動臺模型箱設(shè)計

8.3.2模型試驗相似參數(shù)及材料確定

8.3.3模型試驗測試注意問題

8.3.4振動臺隧道斷層模型設(shè)計

第9章強震區(qū)穿越斷層山嶺隧道抗減震措施應(yīng)用

9.1跨斷層山嶺隧道結(jié)構(gòu)震害特征

9.1.1阪神大地震跨斷層隧道震害情況

9.1.2汶川地震跨斷層山嶺隧道震害情況

9.2穿越不良地質(zhì)段隧道抗減震結(jié)構(gòu)形式

9.3強震區(qū)跨斷層隧道抗震型結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用

9.3.1烏鞘嶺隧道跨斷層超挖技術(shù)

9.3.2土耳其Bolu公路隧道鉸接技術(shù)

9.4雅西高速公路跨斷層扯羊隧道結(jié)構(gòu)隔離效能設(shè)計

9.4.1過斷層帶隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計方案研究

9.4.2跨斷層隧道結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬分析

9.4.3跨斷層隧道減震構(gòu)造措施應(yīng)用

參考文獻(xiàn) 2100433B

本書主要是基于汶川地震隧道震害調(diào)研的資料分析的基礎(chǔ)上，以高烈度地震區(qū)的雅西高速公路隧道群和都汶高速公路重點隧道為依托工程，針對隧道不同圍巖加固措施、減震層以及相應(yīng)的構(gòu)造措施，對強震區(qū)山嶺隧道洞口段結(jié)構(gòu)安全安全性和穩(wěn)定性進(jìn)行研究，并將研究成果應(yīng)用于實際工程。同時，研究了強震區(qū)穿越斷層破碎帶隧道結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)的特性，研發(fā)了一種穿越不良地質(zhì)地段隧道抗震型結(jié)構(gòu)（獲得發(fā)明專利），通過大型振動臺模型試驗驗證，應(yīng)用于雅西高速公路隧道工程，取得了良好抗減震效果。研究成果具有廣闊的應(yīng)用前景和實際應(yīng)用價值，能夠?qū)Ω吡叶鹊卣饏^(qū)隧道工程優(yōu)化設(shè)計、保障安全、減災(zāi)防災(zāi)、節(jié)約建設(shè)資金起到重要的作用，也為強震區(qū)同類隧道工程設(shè)計施工提供一定參考和借鑒。

《隧道工程動力響應(yīng)特性與汶川地震隧道震害分析及啟示》是一篇文獻(xiàn)，作者為錢七虎、何川、晏啟祥。

【作者】錢七虎；何川；晏啟祥；

【機構(gòu)】中國人民解放軍理工大學(xué)；西南交通大學(xué)；

【摘要】<正>我國地處歐亞地震帶和環(huán)太平洋地震帶之間,地震活動頻繁,是世界上最大的大陸淺源強震活動區(qū),震害具有分布廣、強度高、危害大等特點。從"5·12"汶川大地震及世界范圍的工程結(jié)構(gòu)物震害情況看,通常情況下隧道工程震害較房屋、橋梁等地面建筑輕微,隧道工程相對具有較強的抗震性能。但另一方面,在強震條件下,隧道工程震害依然較突出,如"5·12"汶川大地震、臺灣集集地震、日本關(guān)東大地震、阪神大地震等強震都造成 2100433B