一、岩石隧道二次衬砌之耐震设计考量初探（论文文献综述）
计霞飞[1]（2020）在《考虑服役性状的山岭公路隧道地震易损性研究》文中进行了进一步梳理运营隧道缺陷或衬砌劣化直接影响隧道动力性能,会加剧隧道的地震损伤。面对我国山岭隧道缺陷劣化较为突出的工程现实及强震频发的区域性特征,对于带缺陷损伤服役的隧道,将会成为未来隧道震害的高危区,严重危及人民生命财产安全。因此,开展考虑服役性状的运营隧道地震损伤研究,对实现全寿命周期抗震性能评价具有重要意义,已引起学者们的广泛关注。但近年来的相关研究均是采用确定性分析方法并针对特定条件展开,缺少考虑地震动随机性和结构不确定性,从概率角度的定量分析。本文基于增量动力时程分析方法和地震易损性分析理论,开展隧道质量缺陷和衬砌劣化影响下的山岭隧道地震易损性研究。主要研究内容和结论如下:（1）详细阐述了基于IDA的山岭隧道地震易损性分析步骤和地震易损性评估流程。结合易损性理论,提出了基于地震响应全过程搜索最大损伤指数（DI）max的损伤指数DI取值方法,改进了现有损伤指数取值方法的不足。鉴于动力时程结果后处理数据量大的问题,采用Python语言编程,实现了地震响应结果数据的自动提取功能。（2）依托西部山区某典型两车道高速公路隧道,考虑衬砌背后空洞特征、围岩条件和地震波入射方向等影响因素,以及地震动类型、地震强度等不确定因素,建立了一系列隧道地震响应计算模型。开展了考虑隧道-空洞相互作用的大量地震响应时程分析。在此基础上,完成了考虑衬砌空洞缺陷的隧道地震易损性分析。结果表明:空洞尺寸、空洞类型和围岩级别对地震易损性有重要影响。空洞的存在增加了隧道的易损性,而且易损性随空洞尺寸呈非线性增加。空洞位置不同,空洞尺寸对易损性的影响程度也不同。与二次衬砌和初期支护之间的空洞相比,初期支护和围岩之间的空洞对隧道易损性影响更大,不可忽视。围岩越差,隧道易损性越大,空洞对易损性的影响越明显。相同地震动强度下,素混凝土衬砌的易损性较钢筋混凝土衬砌的会成倍增加。相同地震动强度下,横向地震动下的易损性明显大于垂直地震动。但空洞位置不同,隧道易损性对地震动方向的敏感度不同。（3）基于混凝土强度经时模型和钢筋锈蚀参数的统计特征,确定了混凝土及钢筋材料性能的退化规律,建立了衬砌时变承载力方程。结合地震易损性分析方法,提出了考虑衬砌劣化的山岭隧道地震易损性评估流程。建立了考虑混凝土劣化、钢筋腐蚀以及两者共同作用条件下,不同服役年限隧道的地震易损性曲线。结果表明:衬砌的易损性随服役时间的增加呈两阶段非线性增大,服役前期（0～50年）增加缓慢,服役后期（50～100年）增速加快。说明服役时间越长,衬砌劣化对隧道地震易损性的影响越大。在评价既有隧道抗震性能时,需考虑长期材料性能劣化的影响。此外,不同围岩级别下隧道易损性曲线随服役时间的变化规律相似,围岩级别和衬砌劣化均对隧道地震易损性有重要影响,具体表现为衬砌的损伤概率随围岩变差而增大。
赵虓[2]（2020）在《方家湾隧道洞口段地震响应分析及抗震措施研究》文中进行了进一步梳理由于地质背景和地理环境的特殊性,隧道洞口部分与隧道洞身相比易于受到地震或者自然灾害的影响,不仅是隧道洞口段复杂而又特别的构造,或者其连接两种不同的建构筑物的作用,还与其所处的位置有着密切的关系,所以不言而喻成了抗震设防的重点。不管是隧道的出口,还是入口段其周围极其复杂的岩土、流水以及地质等各种问题,时刻影响着隧道洞口段的正常使用。由于西部的山脉和峡谷的限制,需要修建隧道以此来联通外部的其他等级的公路或者铁路,这是经济社会发展的必然趋势。就目前来说,将隧道抗震研究问题从实验室或者科研所等的研究仿真平台带入到以与真实工程背景相结合显得迫在眉睫。本文以方家湾隧道的具体工程实例为基础背景,研究了黄土隧道衬砌结构在地震荷载作用下的动力响应特征,提出了为西部黄土地区隧道结构抗震设防的关键环节,分析了钢纤维混凝土对隧道结构的地震作用,并得出了合理的结果。本论文所研究的隧道的抗震设防长度为黄土隧道结构的抗震能力提供了重要的理论依据。本论文所研究的内容包括以下几个方面:（1）阅读该领域的最权威的相关文献,了解国内外隧道洞口段抗震分析的主要研究成果,并对当今常用的地下结构动力分析理论作了详细的介绍和叙述。根据许多先前研究和最新公开文献的最新成果,确定与黄土隧道地震分析所需要的材料参数并参考了以往研究的成果计算出了相关参数值以及本构模型,阻尼条件,边界条件等。（2）使用有限元软件来构建隧道的三维模型,并在水平横向和纵向以及竖向（三个方向）上输入三种不同的地震波。通过数值模拟,得出以下结论:（1）隧道衬砌结构的纵向峰值位移随着距隧道纵向距离的增加而减小。输入汶川地震波时,峰值位移为7.34783cm。在隧道衬砌结构的隧道洞口监测面上,隧道衬砌结构的峰值位移相对较大。隧道结构峰值加速度图表的变化规律与位移基本大体类似,其峰值加速度为2.6541m/s2。输入神户地震波时,峰值位移为8.94407cm,隧道洞口监测面处的隧道衬砌结构位移较大。根据图表绘制的沿隧道纵向峰值加速度的变化规律可知,与位移呈现了基本大体相似的趋势,其峰值为3.40477m/s2。输入EL-Centro地震波时,最大位移为33.3248cm,隧道洞口衬砌监测面处隧道结构位移较大。同样,隧道纵向各监测点加速度图表变化规律与位移基本类似,其最大值为3.66977m/s2。（2）当输入汶川地震波时,在隧道结构的软硬岩石交界面的位置,隧道结构的内力和应力突然变化。轴向峰值力为363.907kN,出现在软硬岩石交界面的左右拱肩处。峰值剪力为43.05kN,出现在软硬岩石交界面的拱脚处。峰值弯矩大小为6.04008kN·m,出现在软岩和硬岩交界面的隧道结构监测面的拱脚处。由隧道结构监测面沿隧道纵向每3m提取各点的数据结果绘制的图表变化趋势可知,隧道结构的内力和应力都在不同程度的逐渐减小。因此,隧道的软硬岩交界面以及隧道洞口段都是隧道抗震设防的重点。当输入神户地震波时,在隧道结构的软硬岩石交界面的位置,隧道结构的内力和应力会突然骤增紧接着在下一监测面处减小。最大主应力为10.604MPa,出现在隧道结构的左右拱脚处。轴向峰值力为887.324kN,出现在软硬岩石交界面的左右拱肩处。峰值剪切力为73.4779kN,出现在软硬岩石交界面的拱脚处。峰值弯矩大小为8.34331kN·m,它出现在软硬岩石之间的交界面的拱脚处。由隧道结构监测面沿隧道纵向每3m提取各点的数据结果绘制的图表变化趋势可知,隧道结构的内力和应力都在不同程度的逐渐减小。因此,隧道的软硬岩交界面以及隧道洞口段是隧道抗震设防的重点。当输入EL-Centro地震波时,在隧道结构的软硬岩石发生很大变化的位置,隧道结构监测面处的内力和应力突然骤增然后在下一监测面处减小。最大主应力为10.177MPa,出现在结构的左右拱脚处。轴向峰值力为632.642kN,出现在软硬岩石界面的左右拱肩处。峰值剪切力为83.6893kN,出现在软硬岩石交界面的拱脚处。峰值弯矩大小为9.70695kN·m,它出现在结构的软岩和硬岩之间交界面的拱脚处。由隧道纵向结构监测面沿隧道纵向每3m提取各点的数据结果绘制的图表变化趋势可知,隧道结构的内力和应力都在不同程度的逐渐减小。因此,隧道的软硬岩石交界面以及隧道洞口段都是隧道抗震设防的重点。（3）通过在隧道衬砌结构中添加钢纤维混凝土抗震材料,在钢纤维混凝土的作用下,大多数监测点处的应力均增大,最大主应力的峰值出现在拱顶,大小为1666.82kPa。与普通混凝土相比增加了9.5%。最小主应力的峰值出现在左右拱肩,大小为-133.24kPa,与普通混凝土相比增加了41.2%。可以看出,当将钢纤维混凝土加入隧道衬砌结构并用作抗震材料时,结构应力可以在一定程度上增加,并且在地震作用下消散地震能量时是有效的。（4）根据本论文的数值仿真模拟结果以及最新的隧道抗震规范可知,对于黄土隧道的Ⅴ级围岩区段,可考虑抗震设防长度为27m。有软硬岩石过渡段存在的隧道结构的设防长度应适当加长,建议设防长度为26-30m,以确保隧道洞口的安全。
陈秋杰[3]（2020）在《考虑层间弱连接的盾构隧道双层衬砌分析理论》文中研究说明由于地质条件、施工环境、施工技术经验等多种因素影响,隧道病害的各类问题日益突出,为满足重大盾构隧道工程结构耐久性及安全性等要求,越来越多的盾构隧道工程开始使用“管片衬砌+二次衬砌”的双层衬砌结构。目前,各国学者对于双层衬砌结构的研究主要集中在数值方法和实验,理论解析分析方法还相对较少,因此有必要对双层衬砌结构解析分析理论进行深入探讨。本文基于欧拉曲梁理论,提出了一种新的盾构隧道双层衬砌结构解析分析方法,并针对不同条件下双层衬砌力学性能开展研究,主要研究及成果如下:（1）针对外层为管片衬砌,内层为二次衬砌的双层衬砌结构,提出了一种考虑层间滑移的组合曲梁理论。（2）建立了一种新的双层衬砌结构分析理论。该方法运用状态空间法求解,不仅形式简洁,计算效率高,同时还可以方便地处理各种形式的载荷、纵向接头分布以及考虑层间刚度非均匀的局部加固形式。由于采用了状态空间法,内力和变形都是基本未知量,可以采用试错法方便地考虑与内力方向相关的接头刚度,避免传统的非线性迭代算法。（3）在双层衬砌结构分析理论的基础上,引入土与结构的相互作用,建立了两种典型的弹性地基上的双层衬砌结构分析模型,即弹性地基模型及简化土体反力模型。其中弹性地基模型更适用于深埋盾构隧道,简化土体反力模型更适用于浅埋或软土中的盾构隧道。（4）研究了不同结构参数下双层衬砌结构的力学响应:对比了 3种不同的接头分布形式;研究了与内力相关的纵向接头刚度效应对双层衬砌结构内力和变形的影响;研究了双层衬砌变形和内力随层间剪切刚度和土体刚度的变化规律。（5）在双层衬砌单环结构分析理论的基础上进行拓展,建立了双层衬砌双环结构分析方法和双层衬砌半环加固结构分析方法。双环结构模型考虑了相邻两环衬砌间的剪切相互作用;半环加固分析模型通过改变局部结构参数,可方便地考虑实际隧道加固工程中道床对结构的影响。
黄伟明[4]（2020）在《基于状态空间法的盾构隧道管片衬砌分析理论》文中提出盾构隧道技术以对地表环境影响小、安全性高等优点着称,广泛应用于国内外隧道工程建设领域。盾构隧道管片衬砌的管片预制分块化和高度机械化施工形成的纵向和环间接头被认为是结构的薄弱环节。在规划和设计前期,首要任务是以适当的手段获得管片衬砌在各种工况下的内力和变形,因此,进一步研究和完善管片衬砌结构的分析理论,尤其是合理考虑接头作用具有重要的工程实际意义。以力法和位移法为代表的传统求解体系,通过消元法在一类变量范围内求解问题,导致控制方程的高阶化。这在处理管片接头和土与结构的相互作用问题时,显得困难重重,只在个别情况下有理论解,并且通常需要使用荷载和结构对称性假定,或者借助于数值手段。为了进一步完善和丰富现有的理论分析手段,本文通过引入状态空间法,将控制方程和未知量矩阵化,在力和位移两类变量范围内,利用矩阵理论对任意荷载和接头分布情况下的圆形盾构隧道管片衬砌结构的响应问题进行了解析求解,主要工作和成果包括:1.通过引入状态空间法,基于梁弹簧模型和欧拉曲梁理论,得到了任意荷载和接头分布情况下的管片衬砌自由单环模型的解析解。对于该类模型中普遍存在的刚体位移问题,通过数学推导给出了解决方法,揭示了其中蕴含的外荷载自平衡条件。通过与足尺模型试验实测数据的对比,验证了解析解的有效性,为进一步考虑土与结构相互作用打下基础。2.利用状态空间法得到了弹性地基管片衬砌单环模型的解析解。通过与数值算例、已有解析解和室内缩尺模型试验结果对比,验证了解析解的有效性。通过参数分析,揭示了接头弹簧的刚度、周围地层参数影响下衬砌内力和变形的变化规律。3.采用两向剪切弹簧模拟环间接头,利用状态空间法对管片衬砌自由纵向双环模型的响应问题进行解析求解,实现了通、错缝模型求解方法的统一。通过数学推导得到了处理刚体位移的方法,揭示了其中蕴含的外荷载自平衡条件。通过与足尺模型试验和已有解析结果的对比,验证了解析解的有效性。4.利用状态空间法得到了弹性地基管片衬砌纵向双环模型的解析解。通过与数值算例对比,验证了解析解的有效性。通过参数分析揭示了临近管片环错缝程度、环间接头剪切弹簧的刚度以及周围地层性质对衬砌内力和变形的影响规律。5.联合柱孔扩张理论和多环地层模型,考虑土体刚度非线性,得到了土弹簧刚度系数表达式。算例表明该表达式计算收敛快,效率高,适合于对衬砌结构与土体的相互作用的初步模拟。
唐健[5]（2019）在《水下大盾构隧道抗震设计研究》文中研究表明近年来,各大城市纷纷选择了快速、清洁与高效的地下轨道交通来缓解地上交通的压力。在我国,20多座城市已经基本完成了地下轨道交通的修建,还有40余座城市正要规划修建地铁,我国将长期处于地铁修建的浪潮之中。我国在地铁抗震方面的研究起步较晚,至今没有一套完整的理论体系。在进行结构地震反应分析时,地震波的输入通常采用一致激励法,而对于大跨度结构,地震动变异性对结构影响明显,而应采用行波激励输入法,但行波激励下隧道地震动规律的研究还不够深入。因此,有必要对行波激励下盾构隧道的动力响应进行进一步研究。本文依托盾构隧道工程实例--济南市黄河隧道工程开展研究,研究包括盾构隧道地震灾害机理探讨、反应位移法分析、隧道动力时程反应分析、行波激励与一致激励下的盾构隧道动力响应特征对比分析等内容。具体内容包括:（1）系统查阅并统计了国内外文献资料,收集了地铁盾构隧道的地震破坏事故,统计并分析了地震作用下盾构法隧道的主要震害形式并探讨了震害机理。（2）《城市轨道交通结构抗震设计规范》（GB50909-2014）规定:“隧道结构抗震设计应根据设防要求,进行隧道横向地震反应计算”。基于济南黄河隧道工程,建立一维土层地震反应分析模型,对河中段结构最不利断面进行了设防及罕遇地震作用下的分析,算得地震作用对结构的作用力:结构惯性力、土体变位荷载和结构周面剪力。（3）将一维土层地震反应分析算得的地震作用力与静力荷载进行组合,利用Sap84有限元软件建立平面分析模型。案例结果表明:罕遇地震下内力值略有提高,轴力、剪力、弯矩分别较设防地震提高26%、24%、11%,轴力最大值均出现在拱腰部,弯矩最大值出现在拱顶与拱底,剪力最大值出现在拱底;地震工况下隧道结构最大直径变形率为1.68‰,在《城市轨道交通结构抗震设计规范》GB50909-2014规定的4‰6‰限值之内。（4）隧道结构纵向地震反应计算,利用Midas GTS/NX有限元分析软件建立三维隧道动力时程反应分析模型,采用时域分析方法,进行设防与罕遇（E2、E3）地震作用下的隧道地震动力响应计算,求得隧道的地震动反应,并对比分析了一致与行波地震动输入条件下的响应特征与差异。（5）研究三个角度（0°、45°、90°）入射的地震波,对隧道的动力响应特点及差异,找出最不利的入射方向。案例计算结果表明,隧道在行波激励下的位移与内力均大于一致激励下的位移与内力。横向剪切波作用时,隧道位移主要以横向位移为主。拱腰处的位移大于拱顶、拱底处位移。拱腰处相对位移最大值为55.21mm。最大直径变形率为3.63‰;纵向压缩波作用下,主要是沿隧道纵向的变位,横向与竖向则变位较小。拱腰处的位移大于拱顶、拱底处位移。拱腰最大相对位移为36.55mm。最大直径变形率为2.4‰;与隧道纵向成45度压缩波激振工况,隧道主要是沿横向和纵向变位。拱顶、拱底相对位移最大值为30.97mm,最大直径变形率为2.04‰。通过以上研究,深入分析了济南黄河隧道在一致激励与行波激励作用下的动力响应。行波激励下隧道各点在同一时刻的振幅步调不是一致的,体现了地震波行进过程中的变异。所以对于水下大盾构隧道,应采用行波激励法进行分析。
潘佳春[6]（2019）在《地铁盾构隧道的地震响应分析与减震隔震研究》文中提出我国城市轨道交通建设正处于网络化扩展、结构完善和快速扩充的大发展阶段。在地铁运营里程不断攀升的同时,地铁工程面临的地震威胁不容忽视,开展地铁盾构隧道的抗震减震研究具有重要的工程意义。本文采用ANSYS数值分析软件,通过建立相关计算模型,针对盾构隧道的地震响应、双线隧道在受洞间距影响时的响应变化情况和相关减震措施的减震优劣性等问题进行了分析研究。论文主要研究工作包括:（1）单洞地铁盾构隧道的地震响应特点分析。通过对单洞地铁盾构隧道有限元模型的计算分析,研究了水平地震作用下隧道的地震响应。研究表明,位移、速度和加速度响应在隧道衬砌自上而下呈依次减小规律,隧道拱顶为最大响应位置;对于主应力响应,高应力区域在隧道断面呈“X”型分布,即拱腰和墙脚位置的主应力响应较大,且峰值应力集中落在衬砌内侧位置;剪应力则不同,除拱顶、仰拱和边墙外,高剪应力较为均匀的分布整个衬砌环面上,随地震作用时间的延续,在衬砌环面内外侧往复作用。（2）双线地铁盾构隧道在洞间距影响下的响应规律分析。分别建立0.5、1、1.5、2倍隧道外径的计算模型,进行了在洞间距为主要影响因素情况下的隧道地震响应变化规律的分析。研究表明,双洞隧道的位移和速度响应与单洞类似,但加速度响应与之相反,呈现出下部位置大,下部位置小的特点,在洞间距从小到大变化时,此三种响应都有所降低;应力响应与单线隧道响应差别很大,高应力区域为拱顶、仰拱和边墙位置,洞间距的越大,应力响应值也随着增大。（3）各减震构造的减震效果评估。进行了 7个不同减震构造模型的响应研究,并与未施加减震层的盾构隧道地震响应进行对比分析。研究表明,仅采用减震层时,加气混凝土减震层相比橡胶减震层的减震效率更优;混凝土隔震墙的加入对隧道的位移响应具有显着降低效果,但会大幅放大应力响应;采用EPS颗粒混合土替换隔震墙将具有相较仅采用减震层措施上更进一步的减震效果。图[90]表[24]参[82]
杨帆[7]（2019）在《穿黄超大断面盾构隧道纵向结构性状及设计模式研究》文中研究说明随着城市地下空间的大力发展,出现了诸多大断面、大埋深、长距离、复杂化的盾构隧道。截止目前,我国已建和在建的超大断面城市隧道工程达26项,占全球的62%,建设规模和发展速度引领世界,成绩显着。然而,在地下空间开发欣欣向荣的背景之下,隧道纵向不均匀变形引起的衬砌结构开裂和破坏、隧道渗水漏泥、内部结构纵向扭曲变形等现象频发,而目前针对超大断面盾构隧道纵向结构性状及设计模式方面的研究仍然较少。本文依托于山东省重点研发项目“基于水土耦合的多变复合地层盾构隧道纵向变形特性及设计模式”,以济南黄河隧道项目为工程背景,借助理论分析的手段,从尺寸效应和复合地层对盾构隧道纵向性能进行分析研究,建立了尺寸效应与隧道纵向刚度有效率的关系式以及复合地层下的隧道刚度与纵向变形关系式;并通过模型试验和数值模拟对引起超大断面盾构隧道纵向不均匀变形因素进行分析。依据Winkler弹性地基梁理论及修正的盾构隧道纵向等效连续化模型,构建基于超大断面和复合地层的盾构隧道纵向设计模型,并提出超大断面盾构隧道的纵向设计方法。本文主要工作和研究成果如下:（1）从尺寸效应和穿越地层复杂性方面对盾构隧道衬砌结构纵向性能进行了研究,通过基于横向刚度和环缝影响范围的盾构隧道纵向刚度模型,建立了尺寸效应与隧道纵向刚度有效率的关系式,并得到穿黄隧道的纵向刚度有效率及纵向等效刚度。通过分析粘性土与砂性土对隧道变形的影响,找到两种不同地层中隧道纵向变形机理,建立基于复合地层下的隧道刚度与纵向变形关系式。（2）从施工阶段和运营阶段分别对引起盾构隧道纵向变形的影响因素进行分析,并找到造成超大断面盾构隧道纵向变形的主要因素。（3）以相似理论为基础,合理选择物理量,确定合适的相似比,并确定出满足相似要求的隧道、螺栓模型材料。根据济南黄河地区的地质,通过土工试验配制出满足要求的模型粉质粘土和模型砂卵石土。通过模型试验,研究运营期盾构隧道在粉质粘土和砂卵石的复合地层中的纵向变形规律及力学特性,寻找土的特性对隧道纵向变形的影响。（4）采用有限元分析方法,建立了盾构隧道掘进施工下应力场和渗流场耦合的三维有限元模型,讨论了不同土层、不同水压、不同埋深对穿黄超大断面盾构隧道纵向变形及力学特征的影响规律。（5）依据Winkler弹性地基梁理论及修正的盾构隧道纵向等效连续化模型,构建基于超大断面和复合地层的盾构隧道纵向设计模型,并提出了超大断面盾构隧道的纵向设计方法。
王泽洋[8]（2019）在《地铁盾构隧道纵向不均匀沉降模型试验研究》文中提出随着城市的发展,地下空间的进一步开发,地铁,地下商业街、大型商场、写字楼等越来越集中。既有的隧道受到周边复杂环境影响,结构不可避免的会产生不均匀沉降,这对隧道结构的安全和列车的行车安全都会造成一定的影响。地面局部荷载是引起既有隧道产生沉降的重要因素,论文以此为背景,针对隧道的纵向不均匀沉降开展了相似模型试验,主要研究内容如下:（1）以上海地铁和北京地铁机场线为例,分析了导致盾构隧道产生不均匀沉降的原因。（2）以相似三定理为基础,推导了本次模型试验各物理量的相似关系。管片混凝土采用配比为水:石膏:硅藻土=1:1.5:0.1的混合材料模拟,环向接头采用外侧开槽的方式模拟,纵向接头采用铁焊丝（J50）模拟。（3）以城市单线单洞盾构隧道为原型,采用错缝拼接的方式,进行了集中力荷载作用下的横向、纵向结构试验,得到了基于本文试验方法的盾构隧道横向抗弯刚度和纵向抗弯刚度有效率的取值。（4）开展了砂土-隧道结构共同作用的模型试验,采用30环错缝拼接隧道,模拟了局部静荷载、下卧土层不均一、隧道埋深、荷载位置等不同的工况,分析了这些因素对隧道沉降、弯矩等的影响。得到了隧道的纵向沉降规律,并提出相应的应对措施。（5）分析了荷载与隧道最大沉降处曲率半径的关系,两者近似呈y=a?xb关系。同一级荷载下,软弱土层中隧道的曲率半径远小于均质土层中隧道的曲率半径。
唐垠斐[9]（2018）在《山岭隧道断层破碎带地震动力响应规律及抗减震措施研究》文中研究指明山岭隧道断层破碎带位置处的衬砌结构在地震中往往更容易遭受严重的破坏,如何对断层破碎带进行抗震设防是隧道工程建设中面临的重难点问题,开展山岭隧道断层破碎带地震动力响应规律及抗减震措施研究,有助于提高隧道抗震能力,减轻震害。论文以摩岗岭隧道断层破碎带为工程依托,综合利用现场调查、室内试验、数值模拟多种手段,研究了断层破碎带衬砌的地震动力响应规律及不同措施的抗减震机理及效果,成果不仅对摩岗岭隧道的抗震设防提出了建议,还可以为同类隧道断层破碎带的抗震设防提供参考。取得的主要研究成果如下:（1）利用FLAC3D软件建立了摩岗岭隧道及开挖出露的断层破碎带数值模拟模型,揭示了断层破碎带衬砌的加速度、位移、应力三大动力响应规律,计算分析得出:破碎带对隧道衬砌结构的加速度有明显的放大作用,越靠近断层破碎带位置,其加速度响应越大;衬砌最大剪应力、等效应力、最大最小主应力均在破碎带位置较大,破碎带位置有明显应力集中现象;破碎带位置衬砌结构受位移错动作用较大,容易发生位移错动破坏。摩岗岭隧道抗震设防可以为破碎带及其前后各10m范围。（2）结合摩岗岭隧道破碎带围岩实测参数,建立不同断层破碎带宽度、不同破碎带倾角下的典型破碎带隧道衬砌结构模型开展计算,结果表明:随着断层破碎带宽度的增加,隧道衬砌结构的加速度、应力响应增大,X向位移增大、Z向位移增大,但Y向位移受断层破碎带宽度的影响不大;随着断层倾角的减小,隧道衬砌结构的加速度、应力响应增大,隧道衬砌结构的X向、Y向位移响应增大。隧道断层破碎带抗震设防范围可以选择以断层破碎带与隧道结构相交范围及其前后各约1015m。（3）针对注浆加固围岩、设置减震层、设置抗震缝、改变衬砌刚度四种抗减震措施,建立了不同加固层厚、减震层厚、抗震缝形式、衬砌刚度下的计算模型,分析不同抗减震措施的机理及效果。研究表明:随着注浆层厚度的增大,断层破碎带位置衬砌的加速度、应力、位移响应以及衬砌所受位移错动逐渐减小;随着减震层厚度的不断增大,隧道衬砌结构加速度响应逐渐增大,最大、最小主应力响应逐渐减小,隧道位移响应有所减小,减震层厚度以1015cm为最佳;刚性支护结构的加速度响应、应力响应大于柔性支护结构,但位移响应小于柔性支护结构;设置抗震缝后隧道衬砌加速度响应峰值、应力响应均明显减小,但衬砌位移增大。倾斜抗震缝优于常规抗震缝。（4）结合摩岗岭隧道断层破碎带动力响应规律及抗震设防范围,提出了摩岗岭隧道断层破碎带的抗震设防方案,利用FLAC3D对提出的抗减震措施效果进行了验证计算,计算结果表明:设置抗减震措施后,摩岗岭隧道加速度响应、应力响应、位移响应均明显减小,抗减震措施效果显着,设置合理、安全。综合使用多种抗减震措施效果优于使用单一抗减震措施,并且不同抗减震措施之间的优缺点可以互补。
苏丽娟[10]（2017）在《高铁隧道闭孔泡沫铝衬砌结构减震试验研究》文中研究说明“一带一路”战略是中国地缘经济、地缘政治和地缘安全的世纪大战略。其中规划了四条高铁线路:欧亚高铁、中亚高铁、泛亚高铁、中俄加美高铁,初步估计里程超过4万公里。其一:由于高铁线路的平顺性要求较高,必然产生大量的隧道工程。其二:线路的跨度之大导致其无法避免穿过地震断裂带,欧亚高铁和中亚高铁穿越了欧亚地震断裂带,泛亚高铁和中俄加美高铁贯穿环太平洋地震断裂带。因此,解决高铁隧道的抗减震难题具有非常重要的意义。本文采用一种新型吸能减震材料-闭孔泡沫铝作为减震层,代替传统减震材料,并开展了大型地震模拟振动台试验,以验证其实际减震效果,主要研究成果如下:（1）通过静态与动态压缩试验研究了闭孔泡沫铝材料的基本力学性能,对不同密度闭孔泡沫铝材料的静态压缩试验结果比较发现,随着密度的增加,材料的压缩平台应力σpl逐渐增大,密实化应变εD逐渐减小。动态压缩试验的应力-应变曲线震荡剧烈,没有明显的平台区域;随着应变的增加,应力增加先急后缓,但一直处于增加的趋势,且在震荡区出现反复的应力上下波动;动态压缩的应力峰值比静态压缩大,且随着密度的逐渐增加,应力峰值逐渐提高,不同密度闭孔泡沫铝材料的压实应变差异较大。（2）对闭孔泡沫铝材料的吸能效率E和理想吸能效率I进行了定量分析,结果表明:不同密度闭孔泡沫铝其理想吸能效率的最大值所对应的应力水平不同,密度较小的材料达到理想吸能效率最大值的应力水平较低,即在低应力水平下能发挥较大的吸能效率。建立了隧道衬砌结构减震层的设计公式,根据本文振动台试验中闭孔泡沫铝减震层的使用约束条件,最终采用密度为0.13g/cm3,厚度为20mm闭孔泡沫铝材料制作隧道衬砌结构的减震层。（3）设计了围岩模型材料配合比。根据相似比要求,以河砂、机油、粉煤灰为原料,通过正交试验设计,进行各组配合比材料的初选,然后依据摩尔-库伦抗剪强度理论进行二次筛选,最终确定围岩模型材料的最优配合比（质量比）为:河砂（23%）、机油（12%）、粉煤灰（65%）。选取石膏作为隧道衬砌结构的模型材料,试验设计出六组膏水比试样养护干燥之后进行单轴压缩试验,得到膏水比与弹性模量之间关系式,以目标弹性模量作为力学指标进行反算,得出隧道衬砌结构模型材料膏水比为1.41:1.0。（4）对区间隧道段模型有无减震层段的动力响应结果进行分析,结果表明:绝大多数加载工况的加速度极值衰减系数Ka值均小于1,即证实了闭孔泡沫铝减震层的减震效果,但对于不同的地震波其减震幅度不同,Kobe地震波加载中加速度极值衰减系数为0.67～0.94之间,Northridge地震波加速度极值衰减系数在0.75～0.95之间,人工波加速度极值衰减系数在0.79～0.97之间。（5）对设减震层的洞口段模型的动力响应结果进行了分析,试验设置了浅埋段、变坡点处、深埋段三个监测断面,深埋段的加速度响应较小,说明隧道深埋对抗减震设计有利;变坡点处由于断面两侧围岩埋深不同,衬砌结构受到不平衡地震惯性力的作用,地震动力响应较大;浅埋段与变坡点处都是抗减震设计的重点设防部位,多数情况下变坡点处最为不利,浅埋段次之,深埋段地震动力响应最小。（6）基于地震波反射和折射能量衰减理论,引入能量耗散比w作为减震层中耗散能量的衡量指标,分析了能量耗散比随着入射角度的变化规律,揭示了减震层基于反射和折射理论的减震机理,结合本文试验中不同监测点的入射角度分析了该机理是不同监测点减震效果不同的重要原因之一。（7）采用有限差分软件FLAC3D建立三维数值模型,研究了不同加载工况下围岩的位移场、应力场分布情况,为隧道结构的动力响应分析提供科学的理论支撑。采用数值分析方法对试验加载工况进行计算,并将计算值与试验值进行对比分析,分析结果表明计算结果分析规律与试验规律基本接近,说明该模型试验较好的模拟了隧道与围岩体系在地震动力作用下的响应情况。采用闭孔泡沫铝材料作为隧道衬砌结构减震层是一个全新的尝试,总体上取得了较好的减震效果,为后续隧道结构抗减震的研究提供了有效的试验支撑。
二、岩石隧道二次衬砌之耐震设计考量初探（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、岩石隧道二次衬砌之耐震设计考量初探（论文提纲范文）
（1）考虑服役性状的山岭公路隧道地震易损性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 含质量缺陷隧道力学性能研究现状 |
| 1.2.2 腐蚀环境下衬砌性能劣化研究现状 |
| 1.2.3 隧道地震易损性研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 第二章 隧道地震易损性分析方法 |
| 2.1 隧道地震易损性概述 |
| 2.2 隧道地震易损性分析方法 |
| 2.2.1 基于震害调查的经验易损性分析方法 |
| 2.2.2 基于数值模拟的理论易损性分析方法 |
| 2.2.3 混合易损性分析方法 |
| 2.3 隧道地震易损性分析步骤 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 空洞影响下的山岭隧道地震易损性分析 |
| 3.1 计算模型 |
| 3.1.1 计算模型的建立 |
| 3.1.2 地震波的选择 |
| 3.1.3 计算方案 |
| 3.2 空洞影响下隧道地震响应分析 |
| 3.2.1 围岩应力分布 |
| 3.2.2 衬砌内力时程曲线 |
| 3.2.3 衬砌内力分布 |
| 3.3 地震易损性分析 |
| 3.3.1 损伤指标的取值方法 |
| 3.3.2 易损性参数估计 |
| 3.3.3 空洞位置及尺寸的影响 |
| 3.3.4 空洞类型的影响 |
| 3.3.5 围岩级别的影响 |
| 3.3.6 地震波入射方向的影响 |
| 3.3.7 易损性曲线的对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 考虑衬砌劣化的山岭隧道地震易损性分析 |
| 4.1 衬砌劣化特征及承载力时变模型 |
| 4.1.1 混凝土强度变化规律及时变模型 |
| 4.1.2 钢筋锈蚀效应及时变模型 |
| 4.1.3 衬砌时变承载力方程 |
| 4.2 考虑衬砌劣化的地震易损性分析方法 |
| 4.3 地震易损性分析 |
| 4.3.1 混凝土强度的影响 |
| 4.3.2 钢筋腐蚀的影响 |
| 4.3.3 混凝土强度劣化与钢筋腐蚀的共同作用的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 攻读硕士学位期间的学术成果、参与的科研项目及获奖情况 |
（2）方家湾隧道洞口段地震响应分析及抗震措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 隧道地震灾害归纳分析 |
| 1.2.1 隧道洞口段破坏形式 |
| 1.2.2 隧道震害的影响因素分析 |
| 1.2.3 隧道震害作用机理 |
| 1.3 隧道抗减震研究综述 |
| 1.3.1 现场观测 |
| 1.3.2 模型试验 |
| 1.3.3 理论分析 |
| 1.4 国内外研究动态 |
| 1.5 本文研究内容及技术路线 |
| 第二章 动力有限元理论 |
| 2.1 有限元法简述 |
| 2.1.1 有限元法的求解过程 |
| 2.1.2 有限元软件的对比 |
| 2.2 动力平衡方程的建立 |
| 2.2.1 建立运动方程 |
| 2.2.2 单元运动方程 |
| 2.3 动力平衡方程的求解 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 隧道洞口段动力响应分析 |
| 3.1 工程概况及模型建立 |
| 3.1.1 工程概况 |
| 3.1.2 模型建立 |
| 3.2 地震波的选取及边界条件研究 |
| 3.2.1 地震波的选取 |
| 3.2.2 粘弹性边界 |
| 3.3 隧道洞口段动力响应分析 |
| 3.3.1 横向地震波作用下的动力响应 |
| 3.3.2 纵向地震波作用下的动力响应 |
| 3.3.3 竖向地震波作用下的动力响应 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 隧道洞口段抗震措施研究 |
| 4.1 常规抗震措施介绍 |
| 4.2 添加钢纤维混凝土抗震效果 |
| 4.2.1 模型建立及工况参数说明 |
| 4.2.2 衬砌变形分析 |
| 4.2.3 衬砌应力分析 |
| 4.3 设防长度研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论及展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（3）考虑层间弱连接的盾构隧道双层衬砌分析理论（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 双层衬砌问题的提出 |
| 1.3 国内外双层衬砌研究现状 |
| 1.3.1 单层管片衬砌横向结构研究现状 |
| 1.3.2 双层衬砌横向结构研究现状 |
| 1.3.3 盾构隧道纵向结构研究现状 |
| 1.4 状态空间法介绍 |
| 1.5 研究内容和方法 |
| 2 盾构隧道双层衬砌结构解析分析方法 |
| 2.1 双层衬砌结构解析分析方法 |
| 2.1.1 双层衬砌结构曲梁模型 |
| 2.1.2 双层衬砌整环模型 |
| 2.2 双层衬砌结构局部加固解析分析方法 |
| 2.3 管片衬砌注浆加固结构解析分析方法 |
| 2.3.1 注浆加固纵向接头模型 |
| 2.3.2 管片衬砌注浆加固整环分析 |
| 2.4 算例 |
| 2.4.1 双层衬砌结构解析分析方法验证 |
| 2.4.2 双层衬砌结构局部加固解析分析方法验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 弹性地基上盾构隧道双层衬砌结构解析分析方法 |
| 3.1 弹性地基模型 |
| 3.1.1 弹性地基上的双层曲梁模型 |
| 3.1.2 弹性地基上的双层衬砌整环模型 |
| 3.2 简化土体反力模型 |
| 3.2.1 简化土体反力p6作用下的双层曲梁模型 |
| 3.3 算例 |
| 3.3.1 弹性地基模型验证 |
| 3.3.2 简化土体反力验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 盾构隧道双层衬砌结构参数分析 |
| 4.1 接头分布形式的影响 |
| 4.2 接头弹簧刚度和层间剪切刚度的影响 |
| 4.3 与内力方向相关的接头刚度效应 |
| 4.4 接头弹簧刚度和土体刚度的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 盾构隧道双层衬砌结构解析分析方法的拓展 |
| 5.1 盾构隧道双层衬砌双环结构解析分析方法 |
| 5.1.1 双层衬砌双环结构曲梁模型 |
| 5.1.2 双环双层衬砌整环模型 |
| 5.2 双层衬砌半环加固结构解析分析方法 |
| 5.3 算例 |
| 5.3.1 双层衬砌纵向双环结构解析分析方法验证 |
| 5.3.2 双层衬砌半环加固结构模型对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 进一步研究工作的建议 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历 |
| 科研成果 |
（4）基于状态空间法的盾构隧道管片衬砌分析理论（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 有限元研究 |
| 1.2.2 试验研究 |
| 1.2.3 简化力学解析模型研究 |
| 1.3 状态空间法简介 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 1.5 本文的创新点 |
| 2 盾构隧道管片衬砌单环分析理论 |
| 2.1 基本假定 |
| 2.2 管片状态方程的推导及求解 |
| 2.3 管片衬砌接头状态向量传递关系的推导 |
| 2.4 整环衬砌传递方程的推导和求解 |
| 2.5 刚体位移的处理 |
| 2.6 算例 |
| 2.6.1 刚体位移处理的验证 |
| 2.6.2 正负接头刚度处理方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 弹性地基盾构隧道管片衬砌单环分析理论 |
| 3.1 简化土体反力模型 |
| 3.2 简化土体反力模型的求解 |
| 3.2.1 荷载沿径向和切向的转换 |
| 3.2.2 求解 |
| 3.2.3 验证 |
| 3.3 考虑弹性地基的管片衬砌分析方法 |
| 3.3.1 弹性地基曲梁状态方程推导 |
| 3.3.2 弹性地基曲梁状态方程求解 |
| 3.3.3 验证 |
| 3.3.4 参数分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 考虑拼装效应的盾构隧道管片衬砌分析理论 |
| 4.1 等效纵向双环曲梁模型 |
| 4.2 双环曲梁分段状态方程的推导和求解 |
| 4.2.1 状态方程的推导 |
| 4.2.2 状态方程的求解 |
| 4.3 双环模型接头的模拟 |
| 4.4 等效纵向双环模型的求解 |
| 4.5 刚体位移处理 |
| 4.6 验证 |
| 4.6.1 与试验数据的对比 |
| 4.6.2 与现有解析解的对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 弹性地基上考虑拼装效应的管片衬砌分析理论 |
| 5.1 弹性地基纵向双环曲梁模型 |
| 5.2 整环的求解 |
| 5.3 验证 |
| 5.4 参数分析 |
| 5.4.1 临近环管片布置形式差异的影响 |
| 5.4.2 环间剪切弹簧刚度系数的影响 |
| 5.4.3 土弹簧刚度系数的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 考虑土体非线性的盾构隧道管片衬砌分析理论 |
| 6.1 基于柱孔扩张理论的多环地层非线性模型 |
| 6.1.1 基本假定及推导过程 |
| 6.1.2 多环地层模型分层参数的确定 |
| 6.2 无拉力非线性地基管片衬砌分析模型 |
| 6.3 算例 |
| 6.4 浅埋及中深埋隧道 |
| 6.5 算例 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与建议 |
| 7.1 本文结论 |
| 7.2 下一步研究建议 |
| 附录 |
| 附录A 矩阵(?)的求解 |
| 附录B 几种常见荷载的求解 |
| B.1 集中荷载 |
| B.2 均布荷载 |
| 附录C |
| 参考文献 |
| 附录 作者简介 |
| 个人简介: |
| 个人履历: |
| 攻读博士期间学术成果 |
| 攻读博士期间参与课题 |
（5）水下大盾构隧道抗震设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地下结构抗震研究现状 |
| 1.2.2 水下隧道抗震研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 水下大盾构隧道抗震设计面临的主要问题 |
| 1.3.2 本课题拟解决的问题 |
| 1.3.3 本文研究内容及技术路线 |
| 第二章 盾构隧道震害分析及行波效应基本理论 |
| 2.1 地震波的分类及传播规律 |
| 2.2 盾构隧道震害 |
| 2.3 盾构隧道震害机理探讨 |
| 2.4 行波效应基本理论 |
| 2.4.1 时域分析法 |
| 2.4.2 频域分析法 |
| 2.5 阻尼理论 |
| 2.6 动力人工边界理论 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 反应位移法分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 反应位移法设计方法 |
| 3.2.1 基本原理 |
| 3.2.2 土体动参数的输入及土层划分 |
| 3.2.3 地震波的输入 |
| 3.3 横断面模型的建立 |
| 3.4 一维土层地震反应分析 |
| 3.5 地基弹簧刚度计算 |
| 3.6 地震荷载的计算 |
| 3.7 横断面模型计算 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 三维水下隧道动力时程响应分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 建模工具——Midas GTS/NX |
| 4.3 工程概况与基本假定 |
| 4.3.1 工程概况 |
| 4.3.2 基本假定 |
| 4.4 模型的建立 |
| 4.4.1 计算参数的确定及本构模型的选取 |
| 4.4.2 特征周期及阻尼比的选取 |
| 4.4.3 边界条件的确定 |
| 4.4.4 地震波的输入方式及行波激励的必要性 |
| 4.5 一致激励下盾构隧道的动力响应分析 |
| 4.6 行波激励下盾构隧道的动力响应分析 |
| 4.7 一致激励与行波激励下盾构隧道的动力响应分析对比 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（6）地铁盾构隧道的地震响应分析与减震隔震研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和价值 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 地铁盾构隧道等地下结构抗震计算方法现状 |
| 1.2.2 地铁盾构隧道等地下结构减震隔震措施研究现状 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 1.3.3 本文创新点 |
| 2 盾构隧道的动力有限元分析方法 |
| 2.1 单元选择 |
| 2.2 人工边界条件的添加 |
| 2.3 阻尼理论 |
| 2.4 材料本构模型 |
| 2.4.1 围岩土体非线性模型 |
| 2.4.2 衬砌本构模型 |
| 2.4.3 减震材料本构模型 |
| 2.5 地震波的选用与添加 |
| 3 单洞地铁盾构隧道的地震响应分析 |
| 3.1 研究背景资料 |
| 3.2 有限元模型 |
| 3.3 模态分析 |
| 3.4 时程分析 |
| 3.4.1 位移响应时程分析 |
| 3.4.2 速度响应时程分析 |
| 3.4.3 加速度响应时程分析 |
| 3.4.4 主应力响应时程分析 |
| 3.4.5 剪应力分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 洞距对双线地铁盾构隧道的地震响应影响 |
| 4.1 有限元模型 |
| 4.2 模态结果 |
| 4.3 时程分析 |
| 4.3.1 位移响应时程分析 |
| 4.3.2 速度与加速度响应时程分析 |
| 4.3.3 主应力响应时程分析 |
| 4.3.4 剪应力响应时程分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 地铁盾构隧道的减震与隔震研究 |
| 5.1 减震隔震模型构思 |
| 5.2 模型模态结果 |
| 5.3 减震结果分析 |
| 5.3.1 位移减震分析 |
| 5.3.2 速度与加速度减震效果分析 |
| 5.3.3 主应力减震分析 |
| 5.3.4 剪应力分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（7）穿黄超大断面盾构隧道纵向结构性状及设计模式研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道纵向变形的研究 |
| 1.2.2 隧道纵向计算模型的研究 |
| 1.2.3 模型试验的研究 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 依托工程 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 研究技术路线 |
| 第二章 盾构隧道的尺寸效应及地层对结构纵向结构性能的影响 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 尺寸效应对盾构隧道纵向刚度的影响 |
| 2.2.1 尺寸效应对盾构隧道的影响 |
| 2.2.2 隧道横向变形性能对纵向刚度的影响 |
| 2.2.3 考虑横向性能的超大断面盾构隧道纵向刚度模型 |
| 2.2.4 超大断面盾构隧道容许纵向变形 |
| 2.3 基于复合地层的等效地基梁模型分析 |
| 2.3.1 Winkler弹性地基梁理论 |
| 2.3.2 不同地层基床系数的确定 |
| 2.4 超大断面盾构隧道纵向变形影响因素 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于模型试验的复合地层盾构隧道纵向结构性状研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 相似关系理论 |
| 3.2.1 相似第一定理 |
| 3.2.2 相似第二定理 |
| 3.2.3 相似第三定理 |
| 3.2.4 模型试验相似比的确定 |
| 3.3 相似材料 |
| 3.3.1 模型箱 |
| 3.3.2 模型盾构隧道 |
| 3.3.3 模型土 |
| 3.4 量测项目 |
| 3.5 试验步骤 |
| 3.6 试验结果及分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 穿黄超大断面盾构隧道纵向不均匀变形及力学特性分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 三维有限元分析 |
| 4.2.1 计算假定 |
| 4.2.2 模型建立 |
| 4.2.3 参数设置 |
| 4.2.4 模拟工况 |
| 4.3 有限元结果及分析 |
| 4.3.1 地层对隧道纵向结构的影响 |
| 4.3.2 埋深对隧道纵向结构的影响 |
| 4.3.3 水压对隧道纵向结构的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 穿黄超大断面盾构隧道纵向设计模式 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（8）地铁盾构隧道纵向不均匀沉降模型试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 盾构隧道纵向沉降产生原因、机理的研究 |
| 1.2.2 盾构隧道沉降的模型试验研究 |
| 1.2.3 盾构隧道管片结构模拟方法研究 |
| 1.3 研究内容及方法 |
| 第二章 盾构隧道纵向不均匀沉降原因分析 |
| 2.1 盾构隧道纵向不均匀沉降的案例分析 |
| 2.1.1 上海地铁 |
| 2.1.2 北京地铁机场线 |
| 2.2 盾构隧道纵向不均匀沉降的原因分析 |
| 2.2.1 施工期间隧道沉降的原因 |
| 2.2.2 运营期间隧道沉降的原因 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 模型试验的相似原理与相似材料的选定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型试验的相似原理 |
| 3.2.1 相似理论 |
| 3.2.2 主要物理量的选取 |
| 3.2.3 相似比的推导 |
| 3.2.4 相似常数 |
| 3.3 模型试验相似材料的选定 |
| 3.3.1 管片相似材料的选定 |
| 3.3.2 接头相似材料的选定 |
| 3.3.3 围岩相似材料的选定 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 盾构管片横、纵向结构模型试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验目的 |
| 4.3 盾构管片横向抗弯刚度分析 |
| 4.3.1 试验方案 |
| 4.3.2 试验结果与分析 |
| 4.4 盾构管片纵向抗弯刚度分析 |
| 4.4.1 试验方案 |
| 4.4.2 试验结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 局部荷载作用下盾构隧道纵向沉降模型试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验目的 |
| 5.3 试验布置 |
| 5.3.1 试验装置 |
| 5.3.2 管片结构 |
| 5.4 测点布置 |
| 5.5 试验步骤 |
| 5.6 试验结果与分析 |
| 5.6.1 堆载位置不同的影响 |
| 5.6.2 隧道埋深不同的影响 |
| 5.6.3 软弱土层压缩模量的影响 |
| 5.7 盾构隧道纵向不均匀沉降的应对措施 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（9）山岭隧道断层破碎带地震动力响应规律及抗减震措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道穿越断层破碎带的工程实例 |
| 1.2.2 隧道断层破碎带震害实例 |
| 1.2.3 隧道断层带地震动力响应研究现状 |
| 1.2.4 隧道断层带动力响应的影响因素研究现状 |
| 1.2.5 隧道及地下结构抗减震措施研究现状 |
| 1.2.6 目前研究不足 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 摩岗岭隧道断层破碎带出露情况及岩土体物理力学参数试验 |
| 2.1 摩岗岭隧道概况及断层破碎带出露情况 |
| 2.2 断层破碎带围岩三轴压缩试验 |
| 2.3 断层两侧完整岩体三轴压缩试验 |
| 2.4 断层两侧完整岩体完整岩体单轴压缩试验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 摩岗岭隧道断层破碎带地震动力响应研究 |
| 3.1 计算模型设计及加载 |
| 3.1.1 模型范围及尺寸 |
| 3.1.2 模型材料参数 |
| 3.1.3 边界条件 |
| 3.2 加载及监测方案设计 |
| 3.3 隧道断层带地震动力响应规律分析 |
| 3.3.1 加速度响应分析 |
| 3.3.2 应力响应分析 |
| 3.3.3 位移响应分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 不同宽度及倾角的断层破碎带对隧道地震动力响应规律的影响研究 |
| 4.1 不同宽度断层破碎带对隧道地震动力响应规律的影响分析 |
| 4.1.1 计算工况设计 |
| 4.1.2 加速度响应分析 |
| 4.1.3 应力响应分析 |
| 4.1.4 位移响应分析 |
| 4.2 不同倾角断层破碎带对隧道地震动力响应规律的影响分析 |
| 4.2.1 计算工况设计 |
| 4.2.2 加速度响应分析 |
| 4.2.3 应力响应分析 |
| 4.2.4 位移响应分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 隧道典型断层破碎带的不同抗减震措施效果研究 |
| 5.1 不同注浆加固围岩范围的抗减震效果研究 |
| 5.1.1 计算工况设计 |
| 5.1.2 加速度响应分析 |
| 5.1.3 应力响应分析 |
| 5.1.4 位移响应分析 |
| 5.2 设置不同厚度减震层的抗减震效果研究 |
| 5.2.1 计算工况设计 |
| 5.2.2 加速度响应分析 |
| 5.2.3 应力响应分析 |
| 5.2.4 位移响应分析 |
| 5.3 不同衬砌刚度的抗减震效果研究 |
| 5.3.1 计算工况设计 |
| 5.3.2 加速度响应分析 |
| 5.3.3 应力响应分析 |
| 5.3.4 位移响应分析 |
| 5.4 不同抗震缝设置形式的抗减震效果研究 |
| 5.4.1 计算工况设计 |
| 5.4.2 加速度响应分析 |
| 5.4.3 应力响应分析 |
| 5.4.4 位移响应分析 |
| 5.5 不同抗减震措施设置方法及适用条件 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 摩岗岭隧道破碎带抗减震措施设计及效果检验 |
| 6.1 摩岗岭隧道断层破碎带抗减震措施设计 |
| 6.2 摩岗岭隧道断层破碎带抗减震措施效果检验 |
| 6.2.1 加速度响应分析 |
| 6.2.2 应力响应分析 |
| 6.2.3 位移响应分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目 |
| 参考文献 |
（10）高铁隧道闭孔泡沫铝衬砌结构减震试验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 隧道结构震害调查分析 |
| 1.3 隧道抗减震技术研究现状 |
| 1.4 隧道抗减震分析方法研究现状 |
| 1.5 闭孔泡沫铝材料研究现状 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 1.7 本文技术路线 |
| 2 闭孔泡沫铝力学性能试验 |
| 2.1 闭孔泡沫铝静态压缩特征 |
| 2.2 闭孔泡沫铝的性能表征与尺寸效应 |
| 2.3 闭孔泡沫铝静态压缩性能研究 |
| 2.3.1 闭孔泡沫铝静态压缩力学性能 |
| 2.3.2 密度对闭孔泡沫铝静态压缩性能的影响 |
| 2.4 闭孔泡沫铝动态压缩性能 |
| 2.4.1 闭孔泡沫铝动态压缩测试 |
| 2.4.2 几种不同密度闭孔泡沫铝动态压缩试验结果 |
| 2.4.3 闭孔泡沫铝动态压缩与静态压缩比较分析 |
| 2.4.4 密度对不同基体闭孔泡沫铝动态压缩性能的影响 |
| 2.5 能量吸收性能 |
| 2.5.1 泡沫材料吸能特性 |
| 2.5.2 闭孔泡沫铝能量吸收性能 |
| 2.6 闭孔泡沫铝减震层的设计 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 模型相似材料选择与配合比设计 |
| 3.1 模型试验相似条件 |
| 3.1.1 相似比尺 |
| 3.1.2 相似条件建立 |
| 3.1.3 本文相似比尺推导 |
| 3.2 围岩模型材料选择 |
| 3.3 围岩模型材料配合比设计 |
| 3.4 隧道衬砌结构材料选择 |
| 3.5 隧道衬砌模型制作 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于闭孔泡沫铝减震层的地震模拟振动台试验 |
| 4.1 试验设备 |
| 4.1.1 地震模拟振动台系统 |
| 4.1.2 动态数据采集系统 |
| 4.2 隧道衬砌减震层的设计与制作 |
| 4.3 围岩模型箱的设计与制作 |
| 4.4 试验模型与量测方案设计 |
| 4.4.1 试验模型设计 |
| 4.4.2 量测方案与仪器 |
| 4.4.3 监测断面与监测点布置 |
| 4.4.4 量测仪器安装 |
| 4.5 试验加载方案设计 |
| 4.5.1 输入地震波选取 |
| 4.5.2 加载工况 |
| 4.6 试验实施步骤 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 地震模拟振动台试验结果分析 |
| 5.1 模型箱边界效应处理效果分析 |
| 5.2 围岩模型的地震动应力响应结果分析 |
| 5.3 区间隧道段减震层减震效果分析 |
| 5.3.1 加速度响应对比分析 |
| 5.3.2 应变响应对比分析 |
| 5.4 洞口段隧道减震效果分析 |
| 5.4.1 监测断面加速度响应对比分析 |
| 5.4.2 监测断面应变响应对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于地震模拟振动台试验的数值模拟与对比分析 |
| 6.1 地震波在界面上的反射和折射及能量衰减 |
| 6.1.1 分层介质中的SH平面谐波的折射和反射 |
| 6.1.2 分层介质中的P和SV平面谐波的折射和反射 |
| 6.1.3 SH波基于反射和折射系数的能量衰减 |
| 6.1.4 P波基于反射和折射系数的能量衰减 |
| 6.1.5 SV波基于反射和折射系数的能量衰减 |
| 6.1.6 能量耗散比随入射角变化规律分析 |
| 6.2 围岩模型在地震波作用下的动力响应数值分析 |
| 6.2.1 计算模型 |
| 6.2.2 数值计算结果分析 |
| 6.3 隧道衬砌结构在地震波作用下的动力响应数值分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
| 附件 |
四、岩石隧道二次衬砌之耐震设计考量初探（论文参考文献）
- [1]考虑服役性状的山岭公路隧道地震易损性研究[D]. 计霞飞. 昆明理工大学, 2020
- [2]方家湾隧道洞口段地震响应分析及抗震措施研究[D]. 赵虓. 兰州交通大学, 2020(01)
- [3]考虑层间弱连接的盾构隧道双层衬砌分析理论[D]. 陈秋杰. 浙江大学, 2020(02)
- [4]基于状态空间法的盾构隧道管片衬砌分析理论[D]. 黄伟明. 浙江大学, 2020(01)
- [5]水下大盾构隧道抗震设计研究[D]. 唐健. 济南大学, 2019(01)
- [6]地铁盾构隧道的地震响应分析与减震隔震研究[D]. 潘佳春. 安徽理工大学, 2019(01)
- [7]穿黄超大断面盾构隧道纵向结构性状及设计模式研究[D]. 杨帆. 济南大学, 2019(01)
- [8]地铁盾构隧道纵向不均匀沉降模型试验研究[D]. 王泽洋. 石家庄铁道大学, 2019(03)
- [9]山岭隧道断层破碎带地震动力响应规律及抗减震措施研究[D]. 唐垠斐. 西南交通大学, 2018(09)
- [10]高铁隧道闭孔泡沫铝衬砌结构减震试验研究[D]. 苏丽娟. 辽宁工程技术大学, 2017(05)