盾構(gòu)隧道的抗震研究及算例

第1章 關(guān)于盾構(gòu)隧道抗震的基礎(chǔ)知識

第2章 盾構(gòu)隧道的抗震研究概述

第3章 地震時地基反應(yīng)的評價

第4章 管環(huán)的模型化

第5章 盾構(gòu)隧道地震的分析方法

第6章 驗算方法

第7章 有效提高抗震性能的構(gòu)造措施

附錄A 一維地基模型的地震反應(yīng)分析算例

附錄B 盾構(gòu)隧道的橫向抗震分析算例

附錄C 盾構(gòu)隧道縱向抗震的研究算例

附錄D 管片接頭回轉(zhuǎn)彈簧剛度計算方法

附錄E 名詞解釋

參考文獻(xiàn)

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《盾構(gòu)隧道的抗震研究及算例》分為7章，圖文并茂，匯集了當(dāng)代盾構(gòu)抗震技術(shù)的最新研究成果。深入淺出地從基本理論、設(shè)計方法、提高盾構(gòu)抗震性能等方面闡述了盾構(gòu)隧道抗震技術(shù)及理論，特別是配有設(shè)計計算實例，通俗易懂，相信會對我國盾構(gòu)隧道工作者有所啟發(fā)。

本項目基于海底盾構(gòu)隧道特點，結(jié)合理論分析、數(shù)值模擬、室內(nèi)試驗以及振動臺模型試驗等手段，開展海底盾構(gòu)隧道全壽命抗震性能研究。通過反應(yīng)位移法建立海底盾構(gòu)隧道單/雙層襯砌橫向分析模型，對比分析單、雙層襯砌在不同水平地震作用下隧道內(nèi)力的分布情況和變形規(guī)律,計算表明管片變形、彎矩、軸力呈反對稱分布在結(jié)構(gòu)兩側(cè)，相同地震動水平時雙層襯砌地震附加總內(nèi)力值高于單層襯砌；建立復(fù)合式/疊合式雙層襯砌三維實體數(shù)值模型，開展地震作用下管片結(jié)構(gòu)與二次襯砌內(nèi)力及位移的分布特征分析，相同工況下，復(fù)合式襯砌管片的軸力、彎矩和二襯的彎矩均大于疊合式襯砌，復(fù)合式二襯的軸力小于疊合式二襯軸力；根據(jù)相似理論開展單、雙層襯砌模型地震響應(yīng)振動臺試驗，研究地震作用下單、雙層襯砌盾構(gòu)隧道跨越軟硬突變地層的縱向動力響應(yīng)特征，結(jié)果顯示：軟硬突變地層加速度響應(yīng)頻譜表現(xiàn)出與均勻地層顯著不同的“雙峰值”現(xiàn)象，管片縱向應(yīng)變峰值包絡(luò)線出現(xiàn)明顯的“三峰值”，結(jié)構(gòu)應(yīng)變受地層影響的區(qū)域分布于地層交界面兩側(cè)2.5-3.5倍隧道直徑范圍；建立海底盾構(gòu)隧道不同服役齡期地震響應(yīng)分析模型，導(dǎo)入不同荷載水平下，隨著氯離子侵蝕時間增長隧道結(jié)構(gòu)劣化的本構(gòu)模型，采用動力時程法分析隧道結(jié)構(gòu)劣化抗震性能，以隧道直徑變形率作為圓形盾構(gòu)隧道的性能量化指標(biāo)，提出了適用于圓形盾構(gòu)隧道各性能水平的量化指標(biāo)；開展隔震材料室內(nèi)試驗，瀝青系隔震層能夠有效降低襯砌拉、壓應(yīng)力及變形量，隔震層厚度分別為5cm、15cm及30cm時，對應(yīng)減震率為46.3%、50.4%和58.2%；采用數(shù)值模擬及振動臺試驗，對海底盾構(gòu)隧道交叉結(jié)構(gòu)地震動力響應(yīng)特性進(jìn)行研究，采用剛性連接時，主隧道縱向受影響范圍約為3倍橫通道寬度，柔性連接可降低結(jié)構(gòu)各處的應(yīng)變和內(nèi)力，降低影響范圍至1.5-2倍。研究成果可為海底盾構(gòu)隧道的設(shè)計和施工提供重要參考，為今后大量海底盾構(gòu)隧道全壽命周期的健康服役提供理論和技術(shù)支撐。 2100433B

編輯推薦 本書主要根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011－2001編寫的算例，全書共建筑工程場地勘察、多層及高層鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計等17案， 可供建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員、研究人員和高校土建專業(yè)師生參考，亦可供報考各級注冊結(jié)構(gòu)工程師的人員參考。

我國連接各大沿海經(jīng)濟(jì)區(qū)海底隧道工程的規(guī)劃、建設(shè)正漸入高潮，瓊州海峽通道、渤海海峽通道等世界級海底隧道的建設(shè)已然臨近，而我國沿海正處于世界上兩大地震帶之一的環(huán)太平洋地震帶上，特別是渤海海峽、臺灣海峽、瓊州海峽均處于強(qiáng)震活躍區(qū)，且近期地震活動頻繁，這促使我們更加關(guān)注我國海底隧道工程的地震安全性。本項研究結(jié)合近海工程場地的地震動特征、海洋地質(zhì)體、海蝕和盾構(gòu)隧道的特點，針對海底盾構(gòu)隧道全壽命抗震性能，研究地震與海蝕耦合作用下，隧道主體與交叉結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)特征、盾構(gòu)隧道雙層襯砌相互作用力學(xué)機(jī)制、盾構(gòu)隧道地震損傷機(jī)理及隧道抗震性能隨服役齡期的變化規(guī)律等關(guān)鍵科學(xué)問題，以期建立海底盾構(gòu)隧道不同服役齡期地震響應(yīng)分析模型，探明二次襯砌對隧道抗震性能的影響，構(gòu)建海底盾構(gòu)隧道全壽命抗震性能評價方法，提出盾構(gòu)隧道與交叉結(jié)構(gòu)的抗減震措施及關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)，為今后大量海底盾構(gòu)隧道全壽命周期的健康服役提供理論和技術(shù)支撐。