文档介绍：分类号: 密级: 公开
UDC: 单位代码: 10424

学位论文
地震荷载作用下海底隧道动力响应及
围岩损伤演化规律研究

许春兆

申请学位级别:硕士学位专业名称:固体力学
指导教师姓名:谭云亮职称:教授

山东科技大学
二零一二年五月
国家自然科学基金项目(51074099、51004068);
教育部长江学者和创新团队发展计划(IRT0843);
青岛市国际科技合作计划项目(09-1-3-177-hz);
青岛市科技计划基础研究项目(09-1-3-7-jch)。

论文题目:

地震荷载作用下海底隧道动力响应及围岩
损伤演化规律研究

作者姓名: 许春兆入学时间: 2009 年 9 月
专业名称: 固体力学研究方向: 岩土失稳非线性力学
指导教师: 谭云亮职称: 教授
顾士坦讲师

论文提交日期:2012 年 5 月
论文答辩日期:2012 年 5 月
授予学位日期:
STUDY ON DYNAMIC RESPONSE AND SURROUNDING
ROCKS’ DAMAGE EVOLUTION LAW OF SUBMARINE
TUNNEL UNDER SEISMIC LOAD

A Dissertation submitted in fulfillment of the requirements of the degree of

MASTER OF PHILOSOPHY

from

Shandong University of Science and Technology

by

Xu Chunzhao

Supervisor: Professor Tan Yunliang

College of Natural Resources and Environmental Engineering
May 2012
声明

本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文,除了所列参考文献和世所
公认的文献外,全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交
于其它任何学术机关作鉴定。

硕士生签名:

日期:

AFFIRMATION

I declare that this dissertation, submitted in fulfillment of the requirements
for the award of Master of Philosophy in Shandong University of Science and
Technology, is wholly my own work unless referenced of acknowledge. The
document has not been submitted for qualification at any other academic
institute.

Signature:

Date:
山东科技大学硕士学位论文摘要
摘要
开发地下空间,是 21 世纪结构工程发展的重要趋势,是解决越来越严重的土地紧缺、
环境污染、交通拥挤等问题的重要战略方向,也是衡量城市现代化的重要标志。随着社
会的发展和进步,我国已建或在建的地下结构越来越多,青岛胶州湾海底隧道就是一个
大型的地下结构工程。
本文以青岛胶州湾海底隧道为工程背景,运用有限差分软件 FLAC3D,对地震荷载
作用下海底隧道动力响应及围岩损伤演化规律进行了研究,取得了一些有益的结论。主
要包括:
(1)从胶州湾海底隧道围岩中取岩样对其微观结构进行了分析研究,岩样共分为三
种:闪长岩、角砾岩和凝灰岩,通过室内电镜扫描试验对三种岩石试件的微细观结构特
征进行了分析研究,并结合物理力学实验对三种岩样进行了变形及强度特性研究,为隧
道开挖及稳定阶段静力、动力条件下围岩动力响应特性的研究奠定了基础。
(2)建立了简化的海底隧道工程地质模型,按照实际支护方案和施工条件对海底隧
道进行开挖和支护,确定了动力边界条件、阻尼设置,模型中单元最大尺寸为 10m,阻
尼比为 5%,局部阻尼系数α L = 1571