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盾构隧道地震响应分析方法及工程应用
  • ISSN号:1000-7598
  • 期刊名称:《岩土力学》
  • 时间:0
  • 分类:P65[天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]中国科学院武汉岩土力学研究所岩石力学与工程国家重点实验室,武汉430071, [2]中交第二公路勘察设计研究院有限公司,武汉430056
  • 相关基金:国家自然科学基金重大国际合作项目(No.50720135906);国家自然科学基金(No.41072238,No.51009133,No.51004097).
中文摘要:

盾构隧道在地震作用下可发生接头螺栓剪断、管片开裂、管片端部混凝土脱落、大变形及错台等震害,将影响隧道的安全与正常使用,因此,建立合理的分析模型与计算方法来研究隧道可能的震害具有重要的工程防震减灾意义。采用嵌入梁单元模拟接头,厚壳单元模拟管片,无限元作为动力人工边界,同时在管片之间及管片与地层间设置非连续接触关系,更好地模拟了管片厚度方向应力及管片与地层间的相互作用,建立了厚壳-接触-无限元地震响应分析模型。并将该模型运用于某大直径越江盾构隧道的抗震分析中,计算结果与盾构隧道震害特征较为吻合,表明该模型可反映盾构隧道的真实地震动响应。并应用该模型分析了壁后注浆层材料参数及结构与土体相互作用对管片动力响应的影响。所建模型对于研究盾构或TBM施工隧道的震害分析具有很好的推广价值。

英文摘要:

Seismic load can bring serious damage to shield tunnel Reasonable seismic analysis of tunnel can help to reduce or avoid potential seismic hazard. So it is necessary to establish efficient model for seismic response of shield tunnel. Segment connectors are simulated by embedded beam elements, and segments are simulated by thick shell elements. At the same time, noncontinuous contact is built between segments and between segment and surrounding soil, which can better simulate stress in thickness direction and the interaction between segments. Thereby, the thick shell-contact-infinite element model for dynamic analysis of shield tunnel is built. Actual seismic disaster data and project results prove that the model has good accuracy. Finally, the model is used to analyze grouting material parameters and contact nonlinearity on the impact of seismic response of segments. This model has a good popularization value for seismic disaster analysis of shield tunnels or tunnels constructed by TBM.

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期刊信息
  • 《岩土力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 主编:孔令伟
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:ytlx@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87198484 87199252
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7598
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1199/O3
  • 邮发代号:38-383
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,美国《工程索引》EI收录期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:56873