文档介绍：中文摘要‘随着地下空间开发和地下结构建设规模的不断加大,地下结构的抗震设计及其安全性评价的重要性、迫切性愈来愈明显。本文结合天津地铁畔吖こ蹋对地铁区间隧道结构和地铁车站结构的抗震问题,提出了基于可变形体模型的离散元法和相应的人工粘滞边界以及与无限元耦合的方法。对地铁区间隧道结构在人工地震波作用下的动力反应进行了分析计算,为地铁区间隧道结构设计及抗震设防提供依据;对天滓地铁畔咄脸浅嫡窘峁菇辛硕Ψ治黾扑恪5贸隽说铁车站框架结构在不同地震波作用下的地震反应。本文利用可变形体模型的离散元方法,分析了刚性桩复合地基桩土共同作用的承载机理。本文的主要工作如下:诒湫翁宥ρг恚⒘诵碌目杀湫慰樘宓ピDP汀8堇肷⒃法原理,采用边一边接触关系及动态松弛法,推导出其理论公式并编制了计算程序。通过选取适当的计算参数对典型算例进行分析计算,得到了静力平面问题的应力、位移分布及静态解的收敛过程,验证了计算程序和计算参数选取的正确性。证明了该方法用于岩土工程静力计算的可行性。每杀湫翁宓ピDP偷睦肷⒃7ǎ攵缘靥渌淼澜峁沟恼鸷μ氐悖求出了地下结构在人工地震波作用下的动力反应,为地铁区间隧道结构设计及抗震设防提供依据。频汲鑫尴拊O嘤Φ睦砺酃讲⑹迪衷诒呓缟嫌肜肷⒃5鸟詈稀2捎媒场土体由离散元模拟,远场土体由无限元模拟,进行土一地下结构相互作用分析。由静力问题的收敛性,验证了计算程序和计算参数选取的正确性,给出了地下结构在地震波作用下的位移反应。谰菘杀湫翁迥P偷睦肷⒃7椒ǎ愿招宰春系鼗氖虺性啬芰σ及桩土共同作用过程中桩、土承担荷载比例的变化规律进行了计算分析,揭示了刚性桩复合地基桩土共同作用的承载机理。攵蕴旖虻靥鷏号线土城车站实际工程,使用可变形离散元法对地下结构一土动力相互作用系统进行了分析计算。得出了地铁车站框架结构在天津波、人工波姓及人工波≌作用下的地震反应诹Α⒍灰。分析了地震反应可能对地铁车站造成的破坏,对地铁车站的结构设计提出了指导性意见。关键词:天津地铁离散元法可变形体地下结构地震反应无限元非线性耦合法土~地下结构动力相互作用
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鲍鹂舻舀独创性声明纱阥弘月加日学位论文版权使用授权书签字期;年聎目或撰写过的研究成果,也不包含为获得盘盔盘茔或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解鑫壅盘鲎有关保留、使用学位论文的规定。特授权墨洼盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检签字日期:阷月θ本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。:索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得学位论文作者签名:导师签名:
第一章绪论课题的研究背景及意义地震对地下结构的破坏及其震害特点随着社会经济的发展和城市人口的激增,地面交通愈来愈不堪重负。为了减据不完全统计,在全国个百万人口以上的城市中将筹建条总长为的地铁和轻轨。几条海底隧道和过江隧道也正在积极论证中。我洋地震带上,地震活动性非常频繁,是世界上最大的一个在全国喔龀鞘兄校幸话胛挥诘卣鸹玖叶任度乃至纫陨系牡卣鹎个百万以上人口的特大城市中有%属群度以上的地区,像北京、天地震对地面结构所造成的破坏是人所共知的,地面结构的抗震研究也达到实规范,国内除了对地下管线的抗震作过一些分析外,对于像地铁车站及区间隧道增加急剧衰减,对地下结构的影响较小;地下结构周围的岩石介质把从震源传来的地震波能量中的高频成分吸收,使地下结构受到的地震荷载大大减小;同时地调地下结构受四周地层制约、抗震性能较好的一面。入们简单认为地下结构在地地下空间开发和地下结构建设规模的不断加大,地下结构的抗震设计及其安全性面建筑物缜帕骸⒏卟憬ㄖ。然而事实上在一些大地震中隧道遭受严重破少地面交通量,人们开始寻找新的交通模式,地铁应运而生。自北京建成地铁以来,目前我国各大中心城市已相继建成地铁或正积极开展修建地铁的筹备工作。大陆浅源强震活动区。根据现行地震烈度区划分,我国大部分地区为地震设防区,津、西安等大城市都位于鹊母吡叶鹊卣鹎用阶段,各国已制订了各种地面结构物的抗震设计规范;对地下结构的地震破坏却知之不多,地下结构的抗震研究才刚刚开始,现在还没有地下结构抗震设计的等这样的大型地下结构很少涉及。这是因为:和地面结构相比,面波随着埋深的下结构的数量不多,并且大部分是小型地下结构如地下管线等,因而地下结构震害数量较少,程度较轻,地下结构严重震害事例更是寥