纖維混凝土隧道襯砌與圍巖的地震動(dòng)力相互作用研究項(xiàng)目摘要

本項(xiàng)目主要采用模型試驗(yàn)與理論分析、數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，研究纖維混凝土襯砌與圍巖的地震動(dòng)力相互作用規(guī)律，建立纖維混凝土作隧道抗震型襯砌的設(shè)計(jì)方法，主要內(nèi)容包括：.（1）通過(guò)纖維混凝土襯砌-圍巖相互作用的地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，研究纖維混凝土中纖維類型、纖維摻量等對(duì)纖維混凝土襯砌的破壞特征、塑性變形和耗能能力的影響規(guī)律；并優(yōu)化出不同圍巖條件下纖維混凝土的匹配參數(shù)。.（2）采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對(duì)模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充和驗(yàn)證；進(jìn)一步分析影響纖維混凝土襯砌抗震性能的其他因素，并研究纖維混凝土隧道襯砌的抗減震機(jī)理。.（3）結(jié)合高烈度區(qū)隧道設(shè)計(jì)，綜合考慮其他因素，形成纖維混凝土隧道抗震型襯砌的設(shè)計(jì)方法。使所設(shè)計(jì)出的纖維混凝土隧道襯砌既能維護(hù)隧道施工期間的穩(wěn)定，又能抵御地震的破壞，既能承載，又能保持隧道使用空間，滿足通風(fēng)、防水、防災(zāi)的要求。

摘要 本項(xiàng)目主要采用振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的方法，研究了纖維混凝土襯砌與圍巖的地震動(dòng)力相互作用規(guī)律，提出纖維混凝土作隧道抗震型襯砌思路。本項(xiàng)目主要研究?jī)?nèi)容包括： （1）通過(guò)纖維混凝土襯砌-圍巖相互作用的地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，研究纖維混凝土中纖維等對(duì)纖維混凝土襯砌的破壞特征的影響規(guī)律； 基于相似理論，采用 5 m ×5 m 三向地震模擬振動(dòng)臺(tái)進(jìn)行模型試驗(yàn)，通過(guò)輸入不同大小的地震波，研究纖維混凝土襯砌在地震動(dòng)力作用下的破壞特征，并探討破壞機(jī)理。 試驗(yàn)結(jié)果表明：素混凝土襯砌抗拉強(qiáng)度低、脆性大，裂縫基本呈直線型，斷口干凈整齊，裂縫擠壓處有明顯掉塊痕跡； 纖維混凝土具有限制裂縫發(fā)展和結(jié)構(gòu)變形的能力；在地震動(dòng)力作用下，纖維通過(guò)黏結(jié)應(yīng)力能夠使混凝土吸收更多能量，降低幅值，反應(yīng)滯后，減輕了地震力對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞；纖維混凝土襯砌裂縫多呈鋸齒形，擠壓松散的小碎塊通過(guò)纖維黏結(jié)在裂縫口。 （2）采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，建立了纖維混凝土損傷量化的模型，并基于通用程序研究了纖維混凝土加載速率相關(guān)動(dòng)力損傷彈塑性本構(gòu)模型。 彈塑性損傷模型按照損傷和塑性之間的不同關(guān)系，將損傷和彈性耦合在一起。通過(guò)損傷加載函數(shù)屈服函數(shù)來(lái)控制耗散，使用單一的損傷和屈服面，使問(wèn)題大為簡(jiǎn)化。 采用加載速率相關(guān)動(dòng)力損傷本構(gòu)模型可以有效地將動(dòng)力與靜力損傷演化通過(guò)應(yīng)力、應(yīng)變的動(dòng)力放大系數(shù)聯(lián)系起來(lái)。 （3）結(jié)合高烈度區(qū)隧道設(shè)計(jì)，進(jìn)行纖維混凝土隧道抗震型襯砌的設(shè)計(jì)。 本項(xiàng)目從理論及試驗(yàn)上研究了纖維混凝土作為隧道抗震型襯砌的可行性，并進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，本項(xiàng)目的研究成果可為高烈度地震區(qū)山嶺隧道的抗減震技術(shù)提供重要參考。 2100433B

圖書信息

樁：土-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用研究\孔德森，ISBN：9787502460297，作者：

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本項(xiàng)目擬利用土與結(jié)構(gòu)的動(dòng)力相互作用機(jī)理，通過(guò)人工改變地基基礎(chǔ)動(dòng)力參數(shù)，達(dá)到有效隔震的目的。研究的主要內(nèi)容針對(duì)多高層建筑的天然地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)，探索基底土和基礎(chǔ)側(cè)周土在地震作用下與結(jié)構(gòu)的動(dòng)力相互作用，通過(guò)設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)娜斯さ鼗透粽饦稒C(jī)構(gòu)，改變體系的動(dòng)力參數(shù)，從而達(dá)到使上部結(jié)構(gòu)大大減少減少地震影響的效果。本研究是在上一個(gè)基金資助項(xiàng)目地基－基礎(chǔ)－上部結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深入探討土與結(jié)構(gòu)相

本書在研究隧道結(jié)構(gòu)在地震中的破壞機(jī)理的基礎(chǔ)上，采用數(shù)值方法計(jì)算隧道襯砌地震作用力，考慮隧道埋深、圍巖類別、襯砌結(jié)構(gòu)形式等多種因素，并將計(jì)算結(jié)果與解析方法進(jìn)行對(duì)比分析；通過(guò)綜合對(duì)比解析和數(shù)值計(jì)算結(jié)果對(duì)現(xiàn)有的計(jì)算方法進(jìn)行修正，得出易于應(yīng)用和較準(zhǔn)確的計(jì)算方法；參考模型試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果對(duì)提出的襯砌地震作用力計(jì)算方法進(jìn)行了驗(yàn)證。本書總結(jié)的研究成果可為隧道及地下工程的抗減震技術(shù)研究和設(shè)計(jì)提供參考，對(duì)于隧道結(jié)構(gòu)的合理抗震設(shè)計(jì)有重要的理論意義和實(shí)際運(yùn)用價(jià)值，對(duì)提高隧道及地下工程的抗震性，減輕地震災(zāi)害，保障安全暢通具有重要的意義。 2100433B