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山嶺隧道地震動力響應及抗減震 版權信息
- ISBN：9787030756589
- 條形碼：9787030756589 ; 978-7-03-075658-9
- 裝幀：精裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
山嶺隧道地震動力響應及抗減震 內容簡介
本書結合我國西部高烈度地震區的地質構造及重大工程建設難題，從國內外山嶺隧道地震震害入手，將地震波動理論與地質力學模型相結合、三維大型振動臺模型試驗與計算機動力仿真分析相結合，系統研究高烈度地震區山嶺隧道的地震動力響應規律及抗減震技術，揭示了隧道圍巖與支護結構的地震動力響應規律及震害機理，發現了隧道動力響應*不利的地震波入射方向、隧道結構放大效應及偏壓隧道動力響應差異性；提出基于巖土體與隧道結構聯合響應的隧道抗減震設計原理與技術方法，建立了隧道地震設防的兩個新原則及抗減震模式；闡明了不同形式斷層破碎帶對隧道地震動力響應的影響規律、抗震設防范圍及綜合抗減震措施等，為我國山嶺隧道地震動力響應研究及抗減震技術應用提供了理論基礎和重要參考。
山嶺隧道地震動力響應及抗減震 目錄
第1章 緒論 1
1.1 背景與意義 1
1.2 國內外研究現狀 2
1.2.1 隧道及地下工程結構震害實例 2
1.2.2 隧道及地下結構抗震發展過程 6
1.2.3 震害原型觀測研究現狀 6
1.2.4 地震動力響應試驗研究現狀 8
1.2.5 抗震理論計算方法研究現狀 10
1.2.6 抗減震措施研究現狀 15
1.3 研究瓶頸與不足 18
**篇 山嶺隧道震害與地震波動理論解析
第2章 山嶺隧道震害及成因機理 21
2.1 國內外典型山嶺隧道震害 21
2.1.1 典型山嶺隧道震害特征 21
2.1.2 隧道震害影響因素 24
2.2 汶川地震山嶺隧道震害 26
2.2.1 汶川地震山嶺隧道震害類型及特征 27
2.2.2 汶川地震山嶺隧道震害影響因素 36
2.2.3 山嶺隧道抗減震設防啟示 40
2.3 山嶺隧道震害成因機理探討 42
2.3.1 洞口邊坡及洞門結構震害機理 43
2.3.2 隧道襯砌震害機理 43
2.3.3 隧道地震坍方機理 45
2.4 本章小結 45
第3章 龍溪隧道洞口段震害分析 47
3.1 龍溪隧道洞口段震害數值模擬 47
3.1.1 龍溪隧道概況 47
3.1.2 數值模型 50
3.1.3 地震動力響應分析 53
3.2 龍溪隧道洞口段震害振動臺模型試驗 65
3.2.1 試驗方案設計 65
3.2.2 模型破壞特征 72
3.2.3 模型動力響應 74
3.3 龍溪隧道洞口段震害機理 81
3.3.1 邊仰坡震害機理 81
3.3.2 襯砌震害機理 83
3.3.3 基覆界面震害機理 86
3.3.4 施工縫震害機理 88
3.4 本章小結 89
第4章 地震波動理論及隧道襯砌動力響應波動解析 90
4.1 彈性介質中地震波的傳播特性 90
4.1.1 無限彈性介質中地震波的傳播 90
4.1.2 半無限彈性介質中地震波的傳播 93
4.1.3 地震波在巖土介質中的傳播特點 97
4.2 彈性半空間界面P波和SV波的反射和折射 98
4.3 單洞圓形隧道襯砌P波和SV波應力級數解 101
4.3.1 計算模型 101
4.3.2 算例與結果分析 105
4.4 雙洞圓形隧道襯砌P波和SV波應力級數解 110
4.4.1 計算模型 111
4.4.2 平面P波作用下雙洞隧道襯砌動應力 111
4.4.3 平面SV波作用下雙洞隧道襯砌動應力 125
4.5 圓形隧道存在不平整界面SV波入射下襯砌應力級數解 138
4.5.1 波在巖體中傳播 138
4.5.2 波在襯砌中傳播 139
4.5.3 巖體和襯砌應力和位移 139
4.5.4 算例與討論 140
4.6 瑞利波作用下隧道襯砌內力計算 146
4.6.1 瑞利波作用下圓形隧道襯砌橫向內力的解析解 146
4.6.2 瑞利波作用下山嶺隧道洞口動力響應數值模擬 150
4.7 本章小結 152
第二篇 山嶺隧道地震動力響應的模型試驗與數值模擬
第5章 山嶺隧道地震動力響應大型振動臺模型試驗 157
5.1 依托工程概況、隧址區工程地質條件及隧道圍巖特征與分級 157
5.1.1 依托工程概況 157
5.1.2 隧址區工程地質條件 158
5.1.3 隧道圍巖特征與分級 159
5.2 區域斷裂活動及隧址區地震動力特征 160
5.2.1 區域斷裂活動特征 160
5.2.2 工程場地斷裂活動特征 161
5.2.3 隧址區地震動力特征 162
5.3 大型振動臺模型試驗設計 163
5.3.1 相似關系與相似材料 163
5.3.2 模型試驗設計 170
5.3.3 試驗平臺、采集系統與量測傳感器 172
5.4 山嶺隧道振動臺試驗模型制作 176
5.4.1 圍巖制作 176
5.4.2 隧道結構制作 177
5.4.3 洞口邊坡制作 179
5.4.4 量測儀器的安裝與防水、防潮處理 179
5.4.5 模型澆筑流程 180
5.5 輸入地震動參數及地震波 183
5.5.1 輸入地震動參數確定 183
5.5.2 試驗加載地震波選擇 183
5.6 振動臺模型試驗過程 185
5.6.1 加載制度 185
5.6.2 試驗流程及步驟 185
5.6.3 地震波加載與數據采集 187
5.7 本章小結 188
第6章 模型破壞特征及隧道洞口地震動力響應 189
6.1 模型破壞特征 189
6.1.1 洞口邊坡破壞特征 190
6.1.2 隧道二襯破壞特征 192
6.2 邊坡及隧道二襯修復抗震能力測試 195
6.2.1 洞口仰坡修復及抗震能力測試 195
6.2.2 隧道二襯修復及抗震能力測試 197
6.3 模型邊界及內部破壞特征 198
6.3.1 模型邊界及邊坡破壞特征 198
6.3.2 圍巖破壞特征 203
6.3.3 隧道洞門及襯砌破壞特征 205
6.4 隧道洞口邊坡及端墻動力響應 210
6.4.1 洞口邊坡加速度放大效應 210
6.4.2 洞口右側邊坡動土壓力響應 211
6.4.3 洞口右側端墻背的動土壓力響應 213
6.5 隧道洞門建筑動力響應 214
6.5.1 洞門建筑加速度響應 214
6.5.2 洞門建筑動應變響應 216
6.6 山嶺隧道洞口偏壓段地震動力響應 218
6.6.1 隧道左右邊墻加速度響應 218
6.6.2 隧道左右邊墻動應變響應 220
6.6.3 隧道左右邊墻動土壓力響應 222
6.7 本章小結 223
第7章 隧道與圍巖地震動力響應 225
7.1 模型系統的地震動力響應 225
7.1.1 模型系統的加速度放大效應 225
7.1.2 模型系統的頻譜特性 231
7.2 隧道與圍巖的相互動力作用 234
7.2.1 豎向上圍巖與隧道的相互動力作用 235
7.2.2 橫向上圍巖與隧道的相互動力作用 238
7.3 不同地震動參數作用下隧道動力響應 242
7.3.1 不同地震波入射方向下隧道的動力響應 242
7.3.2 不同強度地震波作用下隧道的動力響應 244
7.4 隧道橫向不同部位地震動力響應 246
7.4.1 隧道不同部位的加速度響應 246
7.4.2 隧道不同部位的動應變響應 250
7.4.3 隧道不同部位的動土壓力響應 254
7.5 隧道縱向不同進深地震動力響應分析 257
7.5.1 隧道縱向不同進深加速度響應 257
7.5.2 隧道縱向不同進深動應變響應 266
7.6 本章小結 272
第8章 山嶺隧道地震動力響應數值模擬 275
8.1 計算模型及加載設計 275
8.1.1 計算模型 275
8.1.2 加載設計 276
8.2 隧道地震動力響應計算結果 277
8.2.1 塑性狀態分析 277
8.2.2 應力分析 279
8.2.3 位移分析 280
8.3 地震動參數對隧道地震動力響應影響 281
8.3.1 不同激振方向下隧道地震動力響應 281
8.3.2 不同強度地震波作用下隧道地震動力響應 284
8.4 隧道與圍巖相互動力作用 286
8.4.1 不同深度圍巖與隧道相互動力作用 287
8.4.2 兩側圍巖與隧道相互動力作用 288
8.5 隧道襯砌橫向不同部位地震動力響應 290
8.6 隧道襯砌縱向不同進深地震動力響應 292
8.7 山嶺隧道偏壓段橫向地震動力響應 295
8.8 本章小結 299
第三篇 山嶺隧道抗減震模式及斷層破碎帶應用
第9章 山嶺隧道抗減震模式 305
9.1 山嶺隧道常規抗減震方法與措施 305
9.2 山嶺隧道抗減震措施振動臺試驗設計 307
9.3 減震層分析 308
9.3.1 減震層對襯砌加速度響應影響 308
9.3.2 減震層對襯砌動土壓力響應影響 310
9.3.3 減震層對襯砌動應變響應影響 311
9.4 抗震縫分析 313
9.4.1 不同地震波入射方向下抗震縫減震效果 313
9.4.2 不同強度地震波作用下抗震縫減震效果 315
9.5 抗震設防長度分析 316
9.5.1 不同地震波入射方向下抗震設防長度 316
9.5.2 不同強度地震波作用下抗震設防長度 317
9.6 山嶺隧道抗減震措施數值模擬 319
9.6.1 加固圍巖的抗減震效果 319
9.6.2 不同襯砌剛度的抗減震效果 322
9.6.3 不同減震層設置模式及參數選擇 326
9.6.4 不同抗震縫寬度的抗減震效果 338
9.7 山嶺隧道抗減震模式 343
9.8 本章小結 345
第10章 山嶺隧道斷層破碎帶地震動力響應 347
10.1 摩崗嶺隧道工程概況 347
10.2 斷層破碎帶力學性質 349
10.2.1 斷層破碎帶圍巖三軸試驗 349
10.2.2 斷層兩側完整巖體三軸試驗 350
10.2.3 試驗數據處理及成果 350
10.3 動力計算模型及加載 351
10.3.1 模型模擬范圍及尺寸 352
10.3.2 材料參數與邊界條件 353
10.3.3 動力加載及監測方案 353
10.4 斷層破碎帶地震動力響應 355
10.4.1 加速度響應分析 355
10.4.2 應力響應分析 357
10.4.3 位移響應分析 358
10.5 不同寬度斷層對隧道動力響應的影響 361
10.5.1 計算工況設計 361
10.5.2 加速度響應分析 361
10.5.3 應力響應分析 362
10.5.4 位移響應分析 365
10.6 不同傾角斷層對隧道動力響應影響 368
10.6.1 計算工況設計 368
10.6.2 加速度響應分析 368
10.6.3 應力響應分析 369
10.6.4 位移響應分析 371
10.7 本章小結 375
第11章 山嶺隧道斷層破碎帶抗減震措施與工程應用 376
11.1 山嶺隧道斷層破碎帶抗減震措施 376
11.2 摩崗嶺隧道斷層破碎帶抗減震措施分析 377
11.2.1 抗減震措施及計算模型 377
11.2.2 加速度響應分析 379
11.2.3 應力響應分析 380
11.2.4 位移響應分析 383
11.3 山嶺隧道抗減震措施工程應用 385
11.3.1 雅康高速公路隧道 385
11.3.2 汶馬高速公路隧道 388
11.3.3 瀘石高速公路隧道 389
11.4 本章小結 391
參考文獻 392
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