地震荷载作用下地铁盾构隧道动力响应分析

英文篇名：Dynamic response of shield metro tunnel in earthquake load
中文刊名：水文地质工程地质
英文刊名：Hydrogeology & Engineering Geology
作者：刘妮娜 ; 门玉明 ; 彭建兵 ; 储春妹 ; 刘洋
英文作者：LIU Ni-na ; MEN Yu-ming ; PENG Jian-bin ; CHU Chun-mei ; LIU Yang(School of Geology Engineering and Geomatics ; Chang’an University ; Key Laboratory of Western China’sMineral Resources and Geological Engineering ; Ministry of Education ; Open Research Laboratoryof Geological Engineering ; the Ministry of Land Resources ; Xi’an 710054 ; China)
中文关键词：土与地下结构相互作用 ; 盾构隧道 ; 地震荷载 ; 动力响应
英文关键词：interaction of soil and underground structures ; shield tunnel ; earthquake load ; dynamic response
出版日期：2010-07-15
机构：长安大学地质工程与测绘工程学院西部地质资源与地质工程教育部重点实验室国土资源部岩土工程开放研究实验室;
年：2010
期：04
出版单位：水文地质工程地质

摘要

动力荷载作用下的土与地下结构的相互作用是工程研究的一个热点。基于动力学基本方程,运用有限单元法和振型迭加法,对位于黄土地区的盾构地铁隧道在El Centro地震波动力荷载作用下的动力反应进行弹塑性数值分析。从计算结果分析得出在El Centro地震波作为动力激励时地铁盾构隧道的动力反应特征。分析得出盾构隧道在地震波作用下拱底所产生的加速度最大,且这一部位的动应力最大。同时隧道结构内侧的累积变形大于其外侧所对应各点的累积变形,且最大变形出现在隧道结构的侧墙部位。
Interaction of soil and underground structure under dynamic load is a hot topic for the geological engineering.Based on the dynamic equation,using FEM and vibration mode superposition method,the response of the shield tunnel which locates in the loess area and in the dynamic activity as El Centro earthquake wave was got in the paper.The maximum acceleration and the maximum dynamic stress are at the bottom of the shield tunnel.The displacement inside of the tunnel is bigger than the outside.The maximum displacement is in the side wall of the tunnel.

引文

[1]左熹,陈国兴.地下隧道地震反应数值模拟分析[J].防灾减灾工程学报,2007,27(s):311-314.
    [2]邱法维,钱稼茹,陈志鹏.结构抗震实验方法[M].北京:科学出版社,2000.
    [3]庄海洋.土-地下结构非线性动力相互作用及其大型振动台试验研究[D].南京:南京工业大学,2006.
    [4]王国波.软土地铁结构三维地震响应理论及其计算方法的研究[D].上海:同济大学,2007.
    [5]石玉玲,门玉明,彭建兵,等.西安城区地裂缝破裂扩展的数值模拟[J].水文地质工程地质,2008,35(6):56-60.
    [6]陈火红,杨剑,薛小香,等.新编MARC有限元实例教程[M].北京:机械工业出版社,2007.
    [7]梁清香.有限元与MARC实现[M].北京:机械工业出版社,2005.
    [8]邓亚虹,夏唐代,陈敬虞.车辆荷载作用下隔震沟隔震效率影响因素分析[J].岩土力学,2007,28(5):883-894.
    [9]陈水生,万春益,野田尚昭.隔震桥梁地震响应非线性分析[J].长安大学学报:自然科学版,2006,26(1):54-58.
    [10]张昀保,张向东,赵立峰.隧道地震反应分析[J].河北交通科技,2008,5(1):54-58.
    [11]董建华,朱彦鹏.地震作用下土钉支护边坡动力分析[J].重庆建筑大学学报,2008,30(6):90-95.
    [12]刘妮娜,门玉明,刘洋,等.地震动力作用下土-地铁隧道模型分析[J].地球科学与环境学报,2009,31(3):79-82.
    [13]李凯玲,张亚,刘妮娜.土-地铁隧道动力相互作用模型试验研究[J].工程地质学报,2008,15(4):534-538.