中文名 | 土體大變形對地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響及其對策研究 | 項目類別 | 青年科學(xué)基金項目 |
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項目負責(zé)人 | 李亮 | 依托單位 | 北京工業(yè)大學(xué) |
地震引起的土體大變形對地下結(jié)構(gòu)抗震安全性的影響是地下結(jié)構(gòu)抗震問題研究中的關(guān)鍵課題之一。本項目擬通過振動臺模型試驗、理論分析和數(shù)值模擬方法對地下結(jié)構(gòu)周圍土體發(fā)生大變形時對地下結(jié)構(gòu)抗震安全性的影響進行研究,揭示地震作用下地下結(jié)構(gòu)在土體發(fā)生大變形時的破壞機理,研究其變形規(guī)律與內(nèi)力分布的特點,并提出預(yù)防土體大變形的對策與技術(shù)措施,以減少對地下結(jié)構(gòu)的破壞。該項目的研究對于含有可液化土層和軟弱土層地區(qū)的地下結(jié) 2100433B
批準號 |
50508002 |
項目名稱 |
土體大變形對地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響及其對策研究 |
項目類別 |
青年科學(xué)基金項目 |
申請代碼 |
E0810 |
項目負責(zé)人 |
李亮 |
負責(zé)人職稱 |
教授 |
依托單位 |
北京工業(yè)大學(xué) |
研究期限 |
2006-01-01 至 2008-12-31 |
支持經(jīng)費 |
30(萬元) |
影響土體凍脹的因素:土體類別,土體含水量,土體密度等因素。
3 土的變形和地基沉降計算 (重點內(nèi)容) 根據(jù)建筑地基土層的分布、厚度、物理力學(xué)性質(zhì)和上部結(jié)合的荷載,計算地基的變形值 基本內(nèi)容: 這是本課程的 重點 。在學(xué)習(xí)土的壓縮性指標確定方法的基礎(chǔ)上,掌握地基...
剪切波的大小,主要是由巖性決定的,不是由土的厚度
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評分: 4.4
以大開地鐵車站為工程背景,采用數(shù)值模擬方法,以中柱層間位移角為評價指標,在彈性土體與彈性結(jié)構(gòu)接觸、彈塑性土體與彈性結(jié)構(gòu)接觸、彈塑性土體與彈塑性結(jié)構(gòu)接觸三種工況下分別計算接觸面為綁定、接觸面摩擦系數(shù)為0.2和0.4時的結(jié)構(gòu)地震反應(yīng),同時考慮結(jié)構(gòu)-土體的相對模量對接觸特性的影響。提取峰值加速度時刻、峰值位移時刻和峰值速度時刻中結(jié)構(gòu)變形程度最大的時刻,將接觸面為摩擦設(shè)置時的中柱層間位移角與綁定連接條件下的層間位移角數(shù)值進行對比分析。結(jié)果表明:當(dāng)材料力學(xué)特性不同時,接觸特性對結(jié)構(gòu)反應(yīng)的影響程度也不同。改變結(jié)構(gòu)的埋深,研究不同圍巖約束能力下接觸特性對地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響,結(jié)果表明淺埋時接觸特性對地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)影響程度較大,深埋時影響程度較小,且對于淺埋結(jié)構(gòu),峰值加速度時刻為結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)最大時刻,對于深埋結(jié)構(gòu),峰值位移時刻為結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)最大時刻。
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評分: 3
地下室側(cè)面土體對大跨度結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響——以某一大跨度體育場工程實例為依托,建立不同地基土約束的帶地下室大跨度結(jié)構(gòu)模型,采用振型分解反應(yīng)譜法對不同結(jié)構(gòu)模型和不同地基土約束的結(jié)構(gòu)進行了深入詳細的分析和比較,獲得了不同計算模型結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力分布...
考慮震源-傳播徑路-場地的全過程抗震是隨著對活動斷層的認識而發(fā)展起來的研究理念,依據(jù)活動斷層開展工程抗震研究更具有合理性和確切性。大部分城市所處的堆積盆地本身即由活動構(gòu)造所形成,因此,城市地下結(jié)構(gòu)通常受到其地下或周邊潛在地震的直接威脅。目前,國家組織的關(guān)于城市地區(qū)的活動斷層探測與精確定位研究已經(jīng)取得很大進展,本課題擬將基于活動斷層的地震動場模擬與地下結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析作為一個整體開展研究。首先研究建立包括典型中強度地震的發(fā)震斷層在內(nèi)的廣域模型中耦合包括地下結(jié)構(gòu)在內(nèi)的詳細土-結(jié)分析模型的綜合地震分析模型,并建立基于斷層的長周期地震動理論計算方法與短周期統(tǒng)計學(xué)格林函數(shù)法的復(fù)合寬頻帶地震動模擬方法,在此基礎(chǔ)上,開展基于活動斷層產(chǎn)生的地震動場計算,研究分析地下結(jié)構(gòu)在三維地震動場中的時-空地震反應(yīng)過程,把握地下結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)特征與規(guī)律。通過研究把基于斷層的城市地下工程抗震研究推進一步。
本項目將基于活動斷層的地震動場模擬與地下結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析作為一個整體開展研究。按照研究計劃,開展了具有典型活動斷層、典型場地和典型地下結(jié)構(gòu)的綜合地震評價模型的構(gòu)建方法研究,提出了地震動場計算廣域模型與結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析詳細模型的耦合模型構(gòu)建方法;研究改良了建立基于活動斷層的三維地震動的復(fù)合計算方法,可以評價活動斷層破裂過程、地震波傳播過程和場地效應(yīng);建立了在對工程有意義的頻帶范圍內(nèi)將三維地震動場輸入地下結(jié)構(gòu)分析模型的方法;開展了三維地震動場作用下地下結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)和行為分析;開展了典型地下結(jié)構(gòu)在不同震源和場地條件下的地震反應(yīng)結(jié)果比較。 實現(xiàn)了預(yù)期研究目標,取得了預(yù)期研究成果,主要研究進展如下:提出了考慮震源-傳播徑路-場地的全過程的地震反應(yīng)分析方法體系,包括基于活動斷層進行地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析的理論與方法以及基于活動斷層進行地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析的綜合模型與構(gòu)建方法。研究提出了基于三維地震動場下的地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)特征和規(guī)律。深入研究了兩個關(guān)鍵的科學(xué)問題,(1)地下結(jié)構(gòu)抗震分析時地震輸入不明確的問題;(2)地下結(jié)構(gòu)在三維地震場作用(地震)時反應(yīng)行為過程不明確的問題。 依據(jù)活動斷層開展工程抗震研究更具有合理性和確切性,通過本項目的研究,提出了考慮震源-傳播徑路-場地全過程的地震反應(yīng)分析思路與理論方法,將地下工程抗震研究和應(yīng)用推進了一步。 2100433B
真三軸試驗揭示,土體側(cè)膨脹有顯著的各向異性,面板堆石壩有限元計算誤差主要由于沒有考慮這一點。本構(gòu)模型依據(jù)了大主應(yīng)力方向加荷的試驗,而面板所受水荷載從小主應(yīng)力方向施加,側(cè)膨脹性差異大,對面板應(yīng)力影響十分敏感。本項目擬深入研究土體側(cè)膨脹各向異性的規(guī)律,提出相應(yīng)的本構(gòu)模型。必將使土石壩應(yīng)力變形分析水平上的一個新臺階。 2100433B