一、软土地层中盾构隧道地震反应分析（论文文献综述）
梁晔峰[1]（2021）在《盾构隧道纵向地震响应分析方法比较研究》文中研究说明盾构隧道是目前我国地下轨道交通的主要结构形式,其关于地震安全性的研究具有非常重要的社会、经济意义。当前,针对隧道抗震性能的研究依然集中在隧道横截面方向,而纵向抗震研究相对不多;近年来隧道纵向抗震逐渐受到重视,出现了一些新的抗震计算方法,但各方法之间的对比研究依然比较缺乏;此外对于地下工程抗震而言,采用不同的地震动输入方法可能会对计算结果有很大影响。为此,本文探寻了较合适的地震动输入方法,利用自编程合成的人工地震波,对目前常见的几种盾构隧道纵向抗震计算方法进行了对比研究。文中开展的主要工作与取得的成果如下:（1）地震动输入方法与人工边界原理的总结与实现总结了黏弹性边界与地震动应力输入的原理,并利用ABAQUS的python二次开发接口,自编程序加以实现。将计算结果与理论解及其他输入方法的结果对比,结果表明地震动应力输入方法与理论解符合良好,适宜在地下工程抗震中采用。（2）利用三种方法开展了盾构隧道地震反应分析和比较分别采用纵向反应位移法、广义纵向反应位移法和动力时程分析法对盾构隧道进行纵向抗震计算。从内力最大值看,纵向反应位移法计算值要偏于安全;从隧道纵向的内力包络图看,平直隧道的地震内力沿纵向分布比较均匀。（3）开展了盾构隧道纵向抗震的参数分析改变地震震级、埋深、截面尺寸等参数,观察其对各方法得到的隧道纵向地震响应内力的影响。结果表明,震级加大将使内力显着增大,且纵向反应位移法的计算结果会逐渐偏于不安全;埋深的增加会使得内力变小但影响较有限,各方法计算结果相差不大;放大截面尺寸后弯矩内力将稳定增大,但轴力的增长相对较慢。在截面尺寸较大时,纵向反应位移法和广义纵向反应位移法均偏于不安全。（4）研究了穿越软硬不均土层隧道的地震响应将盾构隧道置于纵向软硬不均地层中并研究地震作用下的内力响应规律。结果表明内力较大的区域将出现于分界面附近且主要位于软土侧,硬土侧则相对微弱。软土侧弯矩显着增大区域的长度约为隧道截面直径2倍而轴力可达4-8倍;软硬土的模量相差越大则对隧道纵向抗震越不利。
何川,耿萍[2]（2020）在《盾构隧道实用抗震计算方法研究》文中提出首先分析了各国盾构隧道抗震计算的现状,总结了常用的盾构隧道抗震计算方法,分析了这些方法的优缺点及适用性。在此基础上介绍了在盾构隧道抗震分析方法方面笔者带领的研究团队近年来取得的部分进展,主要有:在盾构隧道横向抗震计算中提出修正静力法,解决了静力法的计算合理性问题;提出考虑环间接头非线性刚度的纵向迭代计算方法,进一步发展了纵向广义反应位移法的适用性,以期解决大型复杂结构在非均匀地层中的高精度计算问题;并介绍了上述研究进展在中国相关抗震规范中的采纳应用情况。最后对隧道实用抗震计算方法进行了展望:在管片结构劣化对盾构隧道抗震的影响、拟静力计算方法如何考虑地层非线性、近场地震动对隧道的影响等方面有待进一步研究。
吴博汗[3]（2020）在《地震作用下地铁在建盾构隧道结构安全评价》文中研究指明随着我国城市化进程不断加快,人口流动不断增强,对具有高效、便捷等特点的地铁需求不断增大,从而推动我国地铁建设进入高速发展阶段。盾构法施工因其安全、高效、对既有上部结构影响小等特点,成为城市地铁建设中的首选施工方法。我国地处环太平洋地震带,74%的城市位于地震活动区,全国300多个城市中,约有50%城市的抗震设防烈度高达7度及以上,而当前有关在建隧道结构抗震安全的研究有待进一步推进。基于以上原因,本文以地铁在建盾构隧道为研究对象,围绕地震作用下地铁在建盾构隧道施工环变形特点以及在不同施工情况下变形规律,盾构隧道整体结构变形特点以及不同施工工况下变形规律,和地震作用下地铁在建盾构隧道结构安全评价方法三个方面展开研究。本文主要研究内容和成果如下:（1）基于动力时程分析法,借助有限元软件,分析地震作用下不同施工情况的地铁盾构隧道施工环变形。在横向地震作用下,施工环变形峰值与作用地震波加速度峰值时间一致,其中相对位移最大值出现在施工环顶部附近节点,直径变形率最大值出现在45°或135°斜拱附近节点组,节点间相对位移最大值出现在两腰拱附近节点组;施工环从开挖至施作衬砌前共6个施工阶段,在开挖后第4施工阶段下施工环产生的直径变形率和第6施工阶段下产生的相对位移和节点间相对位移为施工环未施作衬砌状态下最大值;施工环在施作衬砌后,产生的相对位移、直径变形率和节点间相对位移会随施工推进不断增大,其趋势符合对数增长规律;（2）基于动力时程分析法,借助有限元软件,分析地震作用下不同施工工况的地铁盾构隧道整体结构变形。在横向地震作用下,在建盾构隧道中未施作衬砌段结构长度的1/2处可产生未施作衬砌段最大直径变形率,与已施作段末端连接处可产生未施作衬砌段最大相对位移和最大节点间相对位移;已施作衬砌段结构的各种变形最大值产生于已施作衬砌段长度3/4处,其最大值同样为隧道整体结构的最大值;随着施工进度的推进,隧道整体结构在地震作用下产生的各变形最大值不断增加,其趋势同样符合对数增长规律,根据该增长规律,推测整个施工过程中盾构隧道整体结构产生变形的范围及结构变形稳定起始阶段;（3）基于Vague集和集对分析理论,构建地震作用下地铁在建盾构隧道结构安全评价模型,评价结果可定量细化地反映各工况下盾构隧道结构的抗震水平;隧道整体结构抗震水平随施工的推进不断降低,但会逐渐达到一个稳定状态,以此对整个施工过程中在建盾构隧道抗震水平进行范围估计。
李玉盟[4]（2020）在《上软下硬复合土层中土压平衡盾构法施工技术研究》文中研究指明传统的开挖工程作业方式使得城市交通堵塞、可利用土地短缺问题愈发严峻,而土压平衡盾构法施工作为一种现代非开挖管线工程技术,凭借其对环境、交通影响小的工程特点和安全、经济、高效率的优势得到了广泛应用。然而,随着盾构施工的全面展开,复杂的地质条件也为盾构施工带来了一系列难题,为土压平衡盾构施工带来极大的成本增量和安全隐患。本文以杭州大毛坞仁和大道供水管道工程某盾构区间为背景,结合理论分析、数值模拟、现场实验手段对上软下硬复合土层中土压平衡盾构法施工关键问题进行研究。首先,针对区间上软下硬土层地质特点分析了选用不同类型盾构进行掘进时的优势与缺点,最终选择土压平衡盾构进行该盾构区间掘进。并对近十年来土压平衡盾构掘进上软下硬土层典型工程进行统计分析,结合区间地质情况,分析采用土压平衡盾构掘进上软下硬土层的地质适应性问题及风险。得到地质适应性问题和主要风险为盾构在粉质粘土层、卵石层、风化岩层等施工段掘进时刀盘结泥饼、螺旋机喷涌,盾构偏斜、姿态控制困难和刀具过快磨损问题以及开挖过程中对周围土体扰动的预判和控制风险。针对盾构掘进对周围土体的扰动研究,使用MIDAS GTS NX软件建立区间ZK2+960、ZK3+290、ZK3+360三个断面对应工况下盾构隧道模型,通过研究开挖面地层不同分布条件下的施工扰动,探明上软下硬复合土层中土压平衡盾构施工引起的地中、地表竖向沉降和地表横向变形规律;同时采用高斯函数对地表横向沉降值进行拟合,并提出评价曲线契合度的方法,通过对实测值、拟合值与模拟值的对比分析,得到实测数据与模拟数据的共性与偏差并对结论进行修正。以沉降控制为出发点,针对盾构掘进中的姿态控制与渣土改良问题,采用灰色关联分析结合实际工程探明了主要施工参数对地表沉降的影响大小和作用机理,进而提出不同地层分布下盾构掘进参数的控制范围和盾构姿态控制措施、同时以现场实验为基础提出了针对不同地层的渣土改良方法,有效地避免了刀盘结泥饼、喷涌情况的发生,保证了盾构机在该地层的顺利掘进。针对区间刀具过快磨损的风险,在参数控制、渣土改良以及盾构姿态控制策略的基础上提出了评估上软下硬土层分布情况、盾构施工地质适应性问题的方法以及土压平衡盾构在上软下硬地层掘进时的刀具磨损超前控制策略,并通过工程实际进行了验证分析。
刘建东[5]（2020）在《基于盾构掘进参数的不良地质感知方法研究》文中研究指明盾构施工法由于具有适用地质多、对环境影响小、施工速度快等众多优点,使其在隧道施工方面得到了广泛应用。在盾构施工中,突破复杂多变的地质是一个巨大挑战,像我国华南地区存在较多的上软下硬、孤石等不良地质,会影响施工进度甚至施工安全,同时由于技术和成本等原因地勘资料无法给出较为详细的地质情况,因此对盾构前方地质进行实时感知成为一个亟待解决的问题。针对此情况,基于盾构掘进参数对不良地质的感知方法展开研究,研究内容与结果如下:1.通过对理论计算公式的分析,找出硬岩对盾构总推力和刀盘扭矩的影响,并得出突变的上软下硬、孤石等不良地质会对推力和扭矩造成最直接的影响。根据实际工程中掘进参数的统计分析和相关性分析,找到了几组相关性较高的掘进参数。2.根据理论和参数分析的结果,选出刀盘扭矩、总推力、土仓压力等几种掘进参数和刀盘开口率、开挖直径等几种盾构机参数,分别从单掘进参数角度和能量角度出发,建立不良地质感知模型,定义了推力感知系数、扭矩感知系数和功率感知系数的表达式。在此基础上,分别建立了数据采集矩阵和不良地质感知矩阵,并制定了不良地质感知的预警机制,根据地质的掘进难易程度,从低到高设置了九个判定等级。3.结合珠海横琴隧道、石家庄地铁、福州地铁三种不同地质的工程数据对不良地质感知模型展开验证,结果表明感知效果良好,对盾构施工具有一定的参考价值。4.以python语言为基础,采用python3.6+Py Qt5+Py Charm+Microsoft SQL Server 2 008R2的开发平台搭建了不良地质感知软件,实现了不良地质掘进难度等级的判断、掘进参数实时监控、各个参数的数据分析、历史数据查询与导出等功能。
曹利强[6]（2020）在《盾构掘进影响下复合成层地层及环境的力学响应及其控制》文中指出盾构在城市地层中掘进时,核心任务是保证施工过程的自身安全和周围环境的安全,鉴于城市环境对地层变形的敏感性特点,因此确保环境的安全尤为重要。盾构常在土层叠落、土质复合的的地层系统中实施掘进,地层系统中常赋存着密集分布的既有结构物。盾构掘进时,土体经历着复杂的加卸载过程,土体及周围环境结构经历着复杂的、动态的相互作用。土体变形从产生、传播到与结构物的相互作用,施工效应实现了从源头到端头的传播与发展。如何有效地评估施工效应并在掘进过程中实现精细化控制成为把控盾构掘进质量的重难点。论文以城市复合成层地层为研究对象,以盾构掘进影响下地层及环境的变形控制为核心,综合采用文献调研、理论分析、数值仿真及现场试验等多种研究手段,针对盾构掘进影响下复合成层地层的变形传播机理及其预测理论、既有环境结构的力学响应及其预测方法、防护措施的隔离机理及隔离效应的评价方法以及施工效应的精细化控制技术进行系统研究,并取得以下主要研究成果:（1）建立了盾构掘进影响下复合成层地层的变形理论预测方法。基于工程实践中不同类型土体的组合状态,提出复合成层地层的概念,即土层的叠落以及土质的复合。以此为研究对象,利用弹性等效理论,结合Loganathan-Poulos预测方法,采用积分手段给出了盾构掘进影响下复合成层地层的平面内变形的计算方法。针对盾构掘进效应的三维特征,建立了考虑盾构掘进参数纵向效应的间隙参数的确定方法,该方法克服了以往计算间隙参数仅考虑当前位置施工参数的局限性。此外,基于弹性等效理论及Mindlin基本解,建立了盾构掘进影响下六类施工参数（开挖面处不平衡力、盾壳-土体间摩擦力、线性衰减的盾尾同步注浆压力、二次补偿注浆压力、施工期间地层附加荷载以及地层损失）对复合成层地层变形贡献的三维沉降的计算方法。通过影响因素分析研究发现:地层中硬层的存在使变形传播呈现“扩展效应”,即使地表沉降减小,影响范围增大;相反,地层中软弱夹层的存在使变形传播呈现“收缩效应”,即使地表沉降增大,影响范围减小。（2）提出了复合成层地层变形的环境响应特征及其预测方法。根据土体与环境结构的相互作用特点,将既有结构分为路面与房屋结构、管线与地铁结构及桩基结构并着重对桩基结构的力学响应进行研究。基于复合成层地层的变形预测模型,综合考虑不同土层的重度、土体侧压力系数与桩土摩擦系数及隧道开挖引起的摩擦桩侧非线性的应力分布特征,提出了纯摩擦桩桩侧阻力损失的计算方法,依据损失情况将隧道施工对桩承载力的影响分为沉降区、受压区与受拉区三个典型区域。进一步将桩基等效为可以考虑地层剪切效应的Pasternak地基模型上的Euler-Bernoulli梁模型,考虑地基抗力系数随土体埋深变化的非线性特征,提出了桩基水平位移及内力的计算方法,研究发现地层中硬层的存在会限制桩基的位移并显着的增大桩基所承受的弯矩。（3）明确了盾构掘进影响下防护措施的隔离机理及隔离效率的评价方法。针对盾构掘进影响下地层变形的传播特征,建立了水平方向注浆加固及竖向隔离两种防护措施隔离效率的预测模型,明确了两措施的隔离机理,并对施工实践提出设计建议。为定量化描述注浆体的隔离效应,首次定义了水平注浆的隔离效率,明确了注浆层“梁式效应”的隔离机理,基于兼顾隔离效率与经济性原则,提出了最优水平注浆加固体参数的确定方法;基于Melan解建立了可考虑土桩相互作用的解析模型,同时可以考虑桩侧与土体及桩端与土体的相对滑移,研究发现隔离桩的位置、几何参数及力学参数对其隔离效率均有重要影响,通过影响因素分析进一步明确了最优隔离桩参数的确定方法。（4）提出了大断面城市盾构隧道施工效应的精细化过程控制技术。针对盾构施工过程控制中经验化和滞后性的不足,提出了以精细化过程控制为目标的透明施工技术的理论框架及技术流程。明确了该技术的基础为变形标准确定、变形响应预测、变形响应监测和变形过程控制,核心为掘进过程中对预测模型及土体参数的修正及对施工参数的动态反馈调整,技术框架为掘进前的前馈控制、掘进中的过程协同控制及掘进后的反馈控制。透明施工技术统一了控制流程,可实现工程响应的精细化过程控制,为复杂城市环境下大断面盾构隧道的安全掘进提供保障并在京张高铁清华园隧道下穿知春路地铁站的工程中成功应用。
朱雯婷[7]（2020）在《考虑溶洞随机分布影响的盾构隧道及周围土层地震响应研究》文中指出在我国,碳酸盐岩总面积约占我国国土总面积的三分之一,岩溶地区工程问题的重要性日益凸显。目前,对岩溶地区盾构隧道施工期的研究较多,而对运营期的研究较少,尤其是对岩溶地区盾构隧道运营期的地震响应研究较为缺乏。此外,对岩溶地区场地土层的地震响应研究也较少。因此,有必要开展岩溶地区运营期盾构隧道及土层的地震响应研究。现有研究中对溶洞的模拟多简化成单个溶洞考虑,没有考虑溶洞的空间分布,而实际上溶洞的分布十分复杂,因此,如何更接近实际地模拟溶洞分布对研究岩溶地区工程问题具有十分重要的意义。基于上述的问题,本文以广州地铁九号线工程为背景,针对勘察时已发现的、位于施工期溶洞预处理范围以外的盾构隧道底部下方的溶洞,不考虑溶洞呈串珠状分布和溶洞之间存在连通的情况,将其视为近似呈平铺状的分布,考虑溶洞随机分布的影响,采用数值模拟方法,对岩溶地区运营期盾构隧道及周围土层的地震响应开展研究,以预测现阶段地铁设计中的溶洞处理原则能否满足盾构隧道运营期的安全要求。本文的主要研究工作有:（1）基于前人对溶洞随机分布的研究成果,考虑岩溶地区溶洞形状、大小、密度和位置的分布特征,引入溶洞体积率和随机参数,模拟溶洞的随机分布。（2）根据溶洞随机分布的模拟方式确定不同溶洞体积率条件下的溶洞分布方案,利用Midas GTS NX建立无溶洞条件和各溶洞体积率条件下的三维有限元模型,对比研究了无溶洞条件和各溶洞体积率条件下的运营期盾构隧道在不同地震波作用方式下的地震响应。同时,对比研究了无溶洞条件和各溶洞体积率条件下的运营期盾构隧道周围土层在不同地震波作用方式下的地震响应。经过研究分析,对于埋深约7m,上部位于砂层,下部位于粉质黏土层的盾构隧道,当对隧道底部下方溶洞顶板厚度大于或等于2m的溶洞不做处理时,在地震作用下,有以下结论:（1）地震波分别沿隧道横向、竖向、横向+竖向作用时,隧道底部溶洞的存在及溶洞体积率的改变对盾构隧道及其周围土层的相对位移和加速度没有明显影响,隧道管片主应力随隧道底部溶洞体积率的增大表现为先增加后减小。（2）地震波分别沿隧道横向、竖向、横向+竖向作用时,目前广州地铁对隧道底部下方溶洞顶板厚度大于或等于2m的溶洞不进行处理的原则总体上满足运营期盾构隧道的安全要求。
李松皓[8]（2020）在《佛山地铁盾构隧道掘进参数及地表隆沉控制研究》文中研究表明城市地下空间工程多采用盾构法施工,盾构机掘进参数的选取是盾构机在地层中掘进的首要问题。盾构机工作中的各项掘进参数处在动态变化中,一旦工程人员未选取合理的掘进参数导致变化超限,就会造成地表过大的隆起或沉降,甚至影响盾构机掘进安全。因此,盾构机掘进参数的取值及地表隆沉的控制研究具有重要意义。本文以佛山地铁三号线东乐路站～大良站区间隧道为研究背景,整理分析了东大区间隧道现场监测数据,研究了盾构隧道施工中各项掘进参数的合理取值及地表隆沉的规律。本论文的主要研究工作如下:（1）对佛山地铁东乐路站～大良站区间隧道工程进行施工监测,整理了区间左线盾构隧道的地表监测数据,分析得出了不同地质条件下地表横断面随盾构机掘进的变形规律。（2）研究了盾构机掘进参数的作用机理,整理了盾构机掘进全过程的各项掘进参数,分析了盾构机掘进过程中掘进参数在不同地质条件下的变化规律,及其对地表隆沉的影响。（3）对掘进参数进行去噪处理,研究曲线特征并分析其与掘进地质条件之间的规律。通过对总推力、刀盘扭矩的归一化处理以及计算参数的求解,分析了盾构机掘进参数与土层参数的相关性,为盾构机掘进过程中的掘进参数控制做出了参考。（4）使用有限元软件ABAQUS模拟了盾构隧道掘进施工过程,对东大区间中四种不同地质条件和不同附加压力条件下的盾构掘进施工进行了研究,分析了盾构掘进过程中地层的变形规律,得到了开挖面附加压力的相关规律,验证了工程实测中掘进参数数据的合理性。
张奎[9]（2020）在《水下地基场地地震动分析方法及其应用》文中研究说明水下地基场地的地震动力响应研究已经成为海洋结构地震响应分析及水下工程开发的热点方向,它既可以为海洋场地地震小区划提供依据,也可以为水下管线、海底隧道等水下结构的地震反应分析奠定基础,更可以为保证该类地下结构的安全建设和运营提供科学支持。目前,水下地基场地动力响应的计算主要是将水下饱和土层假定为单相介质,这忽视了饱和土体固液两相间惯性、黏性及其耦合作用的特性,尽管有一些利用Biot饱和多孔介质波动理论分析饱和土体动力响应的研究成果,但多集中在土性参数本身对整体动力响应的影响上,而未考虑水深和水下软土层等不同情况的影响,且饱和土的研究多局限在线弹性的范围内,一系列实验和理论研究均表明土是一种强非线性的材料,即使在很小的地震力作用下也会表现出很强的非线性,因此有必要考虑饱和土层的非线性效应。另一方面,水下隧道的动力研究大多利用计算流体力学（CFD）的方法,在简化的有效应力法的基础上考虑了水层的影响,这并不能模拟出水与饱和土体和饱和土体自身的流固耦合作用。此外,相比于水下隧道横断面,纵向刚度较小跨度较大,其纵向更容易受到地震引起的地面空间非一致运动的影响,导致其内力和变形在纵向上有很大的差异,因此,水下隧道的纵向动力特性的研究值得引起重视。本文依托于国家重点基础研究发展计划（973计划）,主要针对水下地基场地地震动分析方法及应用展开研究,并取得了一些初步的研究成果:（1）建立了水下单层饱和土地基场地模型,得到了平面波入射下水下单层饱和土地基场地动力响应的解析解。水下单层饱和土地基场地包含基岩、饱和土层和水层3种不同性质的介质,分别假定为不透水的单相弹性介质、水饱和多孔介质和理想可压缩流体。基于单相弹性介质、Biot饱和多孔介质和理想流体弹性波动理论,利用波动分析法,建立了平面P波和SV波斜入射时水下单层饱和土地基场地的波幅方程组,得到了水下地基场地波动问题的位移和应力频域解析表达式,并与现有的文献进行了动孔隙水压力结果的对比,验证了方程组的正确性。根据解析解,分析了在饱和土层参数和入射波角度及频率变化时,水深对场地位移和应力频域响应的影响规律。（2）建立了水下成层饱和土地基场地模型,在水下单层饱和土地基场地动力响应解析解的基础上,得到了平面波入射下水下成层饱和土地基场地动力响应的解析解。基于Biot饱和多孔介质波动理论,根据成层饱和土层间位移和应力的边界条件,通过位移势函数表达式建立了成层土的波幅方程组;再将成层土的波幅系数矩阵及未知波幅列向量分别组装到水下单层饱和土的波幅系数矩阵及未知波幅列向量中,形成了水下成层饱和土地基场地的整体波幅系数方程组和未知波幅系数矩阵。通过与现有文献结果的对比,验证了计算方法的正确性。利用解析解,结合水深变化,研究了平面P波和SV波斜入射时软土层的厚度及埋深对位移频域响应的影响规律。（3）基于成层饱和介质场地的一维化时域算法,建立了水下地基场地地震动一维化时域算法,分别考虑了阻尼的影响和扩展到了二维自由场地的计算中。通过与水下成层饱和土地基场地的解析解进行对比,验证了一维化方法的正确性。将Rayleigh阻尼引入到水下地基场地的一维化时域方法中,考虑了阻尼的影响,并与利用频域阻尼的对应原理和傅里叶变换得到时域的理论解进行对比,研究了Rayleigh阻尼应用于水下地基场地一维化方法的可行性;并利用行波传播的规律,将其扩展至二维自由场地的计算中,通过对比时域的理论解验证了合理性。（4）基于等效线性化方法近似考虑了水下饱和土体的非线性效应,建立了平面波斜入射时水下成层饱和土地基场地的非线性分析方法。在本文建立的平面波斜入射时水下成层饱和土地基场地动力响应的解析解的基础上,利用等效线性化方法,建立了可以考虑饱和土非线性效应的计算方法,并将水下成层土场地退化为成层单相场地并选取了EERA软件说明手册的计算实例,通过土层表面的加速度时程曲线与EERA计算的结果进行了对比,验证了水下成层饱和土地基场地等效线性化迭代计算方法的正确性。利用该方法研究了地震动强度、水深以及软土层厚度对场地非线性加速度响应的影响规律。（5）基于纵向整体式反应位移法,利用等效线性化方法近似考虑了水下饱和土体的非线性效应,建立了水下隧道纵向动力特性分析方法。首先采用水下成层饱和土地基场地的等效线性化方法,考虑了水下隧道围岩的非线性效应,得到了水下自由场地的非线性位移响应时程;然后利用隧道的纵向整体式反应位移法,确定最不利时刻的输入位移,结合ABAQUS有限元软件建立了自由场地模型,得到了等效地震荷载,作用于ABAQUS有限元软件建立的土层-隧道相互作用模型上;最后,计算和分析了天津波和唐山波入射下,水下地基场地中水深、饱和土的刚度、地震动强度与隧道的刚度对水下隧道纵向动力特性的影响规律。
唐健[10]（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。
二、软土地层中盾构隧道地震反应分析（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、软土地层中盾构隧道地震反应分析（论文提纲范文）
（1）盾构隧道纵向地震响应分析方法比较研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 盾构隧道纵向抗震计算研究现状 |
| 1.2.1 纵向计算模型 |
| 1.2.2 纵向计算方法 |
| 1.2.3 纵向地震响应研究 |
| 1.3 文章研究内容 |
| 2 盾构隧道纵向抗震计算方法 |
| 2.1 纵向反应位移法 |
| 2.1.1 盾构隧道纵向等效模型 |
| 2.1.2 地震荷载的假定 |
| 2.1.3 隧道地震内力的求解 |
| 2.2 广义纵向反应位移法 |
| 2.2.1 盾构隧道纵向等效模型 |
| 2.2.2 地震荷载的提取 |
| 2.2.3 隧道地震内力的求解 |
| 2.3 动力时程分析法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 地震动的人工合成与输入方法 |
| 3.1 人工合成地震波 |
| 3.1.1 人工地震波的优点 |
| 3.1.2 人工地震波的合成方法 |
| 3.2 黏弹性边界的设置 |
| 3.2.1 有限模型的人工边界问题概述 |
| 3.2.2 人工边界的设置方法 |
| 3.3 地震动的输入方法 |
| 3.3.1 地震动输入问题概述 |
| 3.3.2 地震动的应力输入方法 |
| 3.4 算例验证与地震动输入方法对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 盾构隧道纵向地震响应计算 |
| 4.1 纵向反应位移法 |
| 4.2 广义纵向反应位移法 |
| 4.3 时程分析法 |
| 4.4 计算方法对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 盾构隧道纵向地震响应影响因素分析 |
| 5.1 抗震设防等级的影响 |
| 5.1.1 纵向反应位移法 |
| 5.1.2 广义纵向反应位移法 |
| 5.1.3 时程分析法 |
| 5.1.4 计算方法对比 |
| 5.2 隧道埋深的影响 |
| 5.2.1 纵向反应位移法 |
| 5.2.2 广义纵向反应位移法 |
| 5.2.3 时程分析法 |
| 5.2.4 计算方法对比 |
| 5.3 隧道洞径的影响 |
| 5.3.1 纵向反应位移法 |
| 5.3.2 广义纵向反应位移法 |
| 5.3.3 时程分析法 |
| 5.3.4 计算方法对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 纵向非均匀地层中盾构隧道抗震分析 |
| 6.1 计算模型的建立 |
| 6.2 纵向内力响应结果 |
| 6.3 抗震设防等级的影响 |
| 6.4 软土模量的影响 |
| 6.5 隧道抗震指标验算 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 本文主要工作与结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）盾构隧道实用抗震计算方法研究（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 盾构隧道横向抗震计算方法研究进展 |
| 1.1 修正静力法 |
| 1.2 横向广义反应位移法 |
| 2 盾构隧道纵向抗震计算方法进展 |
| 2.1 纵向广义反应位移法 |
| 2.2 考虑环间接头非线性刚度的纵向抗震分析方法 |
| 3 盾构隧道抗震计算方法适应性分析 |
| 4 结语与展望 |
（3）地震作用下地铁在建盾构隧道结构安全评价（论文提纲范文）
| 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 隧道抗震分析方法研究现状 |
| 1.2.2 隧道抗震评价指标研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 地震作用下地铁在建盾构隧道结构分析相关理论 |
| 2.1 动力时程分析法 |
| 2.2 地层阻尼 |
| 2.3 地震波 |
| 2.3.1 地震波选取 |
| 2.3.2 地震波处理 |
| 2.4 自由场边界 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 地震作用下地铁在建盾构隧道施工环结构变形分析 |
| 3.1 施工环地震反应分析模型 |
| 3.1.1 算例基本资料 |
| 3.1.2 等代层参数确定 |
| 3.1.3 典型施工环确定 |
| 3.1.4 有限元模型构建 |
| 3.2 施工环地震变形分析 |
| 3.2.1 施工环相对位移分析 |
| 3.2.2 施工环直径变形率分析 |
| 3.2.3 施工环节点间相对位移分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 地震作用下地铁在建盾构隧道整体结构变形分析 |
| 4.1 在建盾构隧道地震反应分析模型 |
| 4.2 在建盾构隧道整体结构地震变形响应分析 |
| 4.2.1 隧道整体结构相对位移分析 |
| 4.2.2 隧道整体结构直径变形率分析 |
| 4.2.3 隧道整体结构节点间相对位移分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 地震作用下地铁在建盾构隧道结构安全评价方法研究 |
| 5.1 基于Vague集的隧道结构安全集对分析评价模型 |
| 5.1.1 集对分析和Vague集理论 |
| 5.1.2 评价模型构建 |
| 5.2 结构安全评价结果及分析验证 |
| 5.2.1 评价结果分析 |
| 5.2.2 评价结果验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（4）上软下硬复合土层中土压平衡盾构法施工技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 .选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 .选题背景 |
| 1.1.2 .研究意义 |
| 1.2 .国内外研究现状 |
| 1.2.1 .盾构施工对地层扰动研究现状 |
| 1.2.2 .盾构施工技术研究现状 |
| 1.2.3 .研究现状评述 |
| 1.3 .研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 .研究内容 |
| 1.3.2 .技术路线 |
| 2.土压盾构掘进地层适应性分析 |
| 2.1 .工程概况 |
| 2.2 .土压平衡盾构机的选用 |
| 2.3 .盾构掘进的地层适应性及风险分析 |
| 2.3.1 .典型工程分析 |
| 2.3.2 .盾构适应性分析 |
| 2.3.3 .施工风险分析 |
| 2.4 .本章小结 |
| 3.盾构掘进对地层的扰动规律分析 |
| 3.1 .模型的建立 |
| 3.1.1 .本构关系 |
| 3.1.2 .模型简化假定 |
| 3.1.3 .模型参数设定 |
| 3.1.4 .几何建模及网格划分 |
| 3.1.5 .边界条件 |
| 3.1.6 .施工阶段模拟 |
| 3.2 .模拟结果分析 |
| 3.2.1 .地层位移分析 |
| 3.2.2 .沉降槽形成过程分析 |
| 3.2.3 .土体分层沉降分析 |
| 3.2.4 .纵向时程沉降分析 |
| 3.3 .模拟值与实测值对比分析 |
| 3.3.1 .地表沉降监测 |
| 3.3.2 .沉降曲线契合度评价 |
| 3.3.3 .地表横向沉降对比 |
| 3.3.4 .地表时程沉降对比 |
| 3.4 .本章小结 |
| 4.盾构施工过程控制研究 |
| 4.1 .施工参数研究 |
| 4.1.1 .基于灰色关联分析的施工参数分析 |
| 4.1.2 .掘进参数控制 |
| 4.2 .渣土改良技术 |
| 4.2.1 .系统配置 |
| 4.2.2 .改良剂的选用 |
| 4.2.3 .渣土改良 |
| 4.3 .盾构姿态控制技术 |
| 4.3.1 .系统配置 |
| 4.3.2 .掘进控制措施 |
| 4.3.3 .盾构机纠偏 |
| 4.4 .本章小结 |
| 5.盾构刀具磨损控制研究 |
| 5.1 .典型工程分析 |
| 5.2 .盾构磨损针对性设计 |
| 5.3 .盾构刀具磨损控制策略 |
| 5.3.1 .复合地层强度值的确定 |
| 5.3.2 .刀盘转速适应性调整 |
| 5.3.3 .施工预警机制 |
| 5.4 .工程应用及效果评价 |
| 5.5 .本章小结 |
| 6.结论与展望 |
| 6.1 .结论 |
| 6.2 .展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士研究生期间科研情况 |
| 致谢 |
（5）基于盾构掘进参数的不良地质感知方法研究（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 盾构掘进参数与地层间相关性研究现状 |
| 1.2.2 孤石及硬岩探测方法研究 |
| 1.2.3 地质感知及预报方法研究 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 盾构主掘进参数的理论分析与计算 |
| 2.1 软土地层下盾构总推力与刀盘扭矩计算 |
| 2.1.1 软土地层盾构总推力组成及计算方法 |
| 2.1.2 软土地层刀盘扭矩组成及计算方法 |
| 2.2 硬岩地层下盾构总推力与刀盘扭矩计算 |
| 2.2.1 硬岩地层盾构总推力组成及计算方法 |
| 2.2.2 硬岩地层刀盘扭矩组成及计算方法 |
| 2.3 岩石对盾构总推力及刀盘扭矩的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 盾构主掘进参数数据分析 |
| 3.1 工程背景 |
| 3.2 主掘进参数数据统计与相关性分析 |
| 3.2.1 主掘进参数的统计与分析 |
| 3.2.2 主掘进参数的相关性分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于盾构掘进参数的不良地层感知 |
| 4.1 建立不良地质单掘进参数感知模型 |
| 4.1.1 感知模型参数的选取 |
| 4.1.2 不良地质单掘进参数感知模型 |
| 4.2 建立不良地质能量感知模型 |
| 4.2.1 盾构掘进比能 |
| 4.2.2 不良地质能量感知模型 |
| 4.3 建立不良地质感知矩阵及预警机制 |
| 4.3.1 实时数据采集矩阵 |
| 4.3.2 不良地质感知矩阵 |
| 4.3.3 建立预警机制 |
| 4.4 不良地质感知模型的验证 |
| 4.4.1 工程背景 |
| 4.4.2 感知模型的验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 不良地质感知软件的开发 |
| 5.1 软件的开发环境与相关技术 |
| 5.2 软件的架构及工作流程 |
| 5.3 软件的主要界面 |
| 5.3.1 主界面 |
| 5.3.2 系统参数设置界面 |
| 5.3.3 数据记录界面 |
| 5.3.4 数据分析界面 |
| 5.3.5 数据读取模块 |
| 5.3.6 数据处理模块 |
| 5.3.7 数据分析模块 |
| 5.3.8 数据存储模块 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 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 |
（6）盾构掘进影响下复合成层地层及环境的力学响应及其控制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 盾构掘进影响下地层的变形响应特征及其预测方法 |
| 1.2.2 盾构掘进影响下环境的力学响应特征及其预测方法 |
| 1.2.3 盾构掘进影响下地层变形的控制技术及其评价方法 |
| 1.2.4 盾构掘进过程中的施工效应的精细化过程控制技术 |
| 1.3 现有研究存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 本文研究方法与技术路线 |
| 2 盾构掘进影响下复合成层地层的变形特征 |
| 2.1 复合成层地层的分类及其概化 |
| 2.1.1 复合成层地层的分类 |
| 2.1.2 复合成层地层的概化 |
| 2.2 复合成层地层变形的解析预测 |
| 2.2.1 多层弹性体系的弹性等效转化 |
| 2.2.2 坐标系的转化 |
| 2.2.3 地层位移的统一解 |
| 2.2.4 开挖边界及收敛后边界的转化 |
| 2.3 复合成层地层变形预测方法的验证及应用 |
| 2.3.1 复合成层地层变形预测方法的验证 |
| 2.3.2 工程案例应用 |
| 2.3.3 软硬夹层对地层沉降的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 复合成层地层变形的过程演化及动态预测 |
| 3.1 考虑掘进参数纵向效应的间隙参数的确定方法 |
| 3.1.1 间隙参数的定义 |
| 3.1.2 间隙参数的修正 |
| 3.1.3 修正方法的验证 |
| 3.2 考虑施工过程参数的地层三维变形预测 |
| 3.2.1 盾构施工阶段划分 |
| 3.2.2 坐标轴转化 |
| 3.2.3 Mindlin基本解 |
| 3.2.4 各施工参数对地层变形的影响 |
| 3.3 考虑过程施工参数的三维预测方法的验证及工程应用 |
| 3.3.1 三维预测方法的验证 |
| 3.3.2 工程案例应用 |
| 3.3.3 软硬夹层对地层变形的影响 |
| 3.3.4 二次注浆范围对地表变形的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 复合成层地层变形的环境响应特征及其预测 |
| 4.1 盾构掘进影响下既有结构的力学响应 |
| 4.1.1 既有路面与房屋结构的力学响应 |
| 4.1.2 既有管线与地铁结构的力学响应 |
| 4.1.3 既有桩基的力学响应 |
| 4.2 盾构掘进影响下桩基侧摩阻力损失研究 |
| 4.2.1 桩基侧摩阻力求解模型 |
| 4.2.2 桩基侧摩阻力计算 |
| 4.2.3 基于桩基承载力损失的安全性分区 |
| 4.3 盾构掘进影响下桩基水平变形研究 |
| 4.3.1 桩基水平位移力学模型 |
| 4.3.2 桩基水平位移的计算 |
| 4.3.3 方法验证 |
| 4.3.4 影响因素分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 复杂城市环境下地层变形控制技术及其评价方法 |
| 5.1 变形控制措施 |
| 5.1.1 盾构过程掘进参数控制 |
| 5.1.2 地层变形隔离及恢复 |
| 5.1.3 既有建(构)筑物加固 |
| 5.2 地层水平方向注浆加固控制 |
| 5.2.1 加固力学模型 |
| 5.2.2 加固参数分析 |
| 5.2.3 加固最优参数选择 |
| 5.2.4 注浆在工程中的应用 |
| 5.3 地层竖向隔离措施的控制 |
| 5.3.1 Melan问题解 |
| 5.3.2 隔离桩与土体相互作用模型 |
| 5.3.3 隔离桩隔离效果分析 |
| 5.3.4 竖向隔离桩在工程中的应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 大断面城市盾构隧道透明施工技术及其应用 |
| 6.1 透明施工技术概要 |
| 6.1.1 透明施工技术的提出 |
| 6.1.2 透明施工技术的内涵 |
| 6.2 透明施工技术的实施流程 |
| 6.2.1 掘进前的前馈控制 |
| 6.2.2 掘进中的过程协同控制 |
| 6.2.3 掘进后的反馈控制 |
| 6.3 透明施工技术工程应用 |
| 6.3.1 清华园隧道下穿知春路地铁区间工程概况 |
| 6.3.2 变形控制标准制定及初始施工参数选择 |
| 6.3.3 掘进过程的精细化控制 |
| 6.3.4 掘进控制系统的构建 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）考虑溶洞随机分布影响的盾构隧道及周围土层地震响应研究（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 岩溶地区盾构隧道的研究现状 |
| 1.2.1 岩溶对盾构隧道勘察建设期影响的现状研究 |
| 1.2.2 岩溶对隧道运营期影响的现状研究 |
| 1.3 隧道地震响应的现状研究 |
| 1.4 场地地震响应的研究现状 |
| 1.4.1 非岩溶地区场地地震响应的研究现状 |
| 1.4.2 岩溶地区场地地震响应的研究现状 |
| 1.5 研究现状综合评价 |
| 1.6 本文研究基础 |
| 1.7 本文的主要工作 |
| 1.7.1 主要研究内容 |
| 1.7.2 研究技术路线 |
| 第二章 溶洞随机分布的模拟 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 溶洞随机分布模拟的研究现状 |
| 2.3 溶洞随机分布的模拟 |
| 2.3.1 溶洞参数的确定 |
| 2.3.2 溶洞随机分布的模拟 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 考虑溶洞随机分布影响的隧道地震响应研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 地震动力响应分析基础 |
| 3.2.1 动力有限元计算的平衡方程 |
| 3.2.2 动力有限元计算边界条件 |
| 3.2.3 阻尼系数 |
| 3.3 溶洞随机分布方案的确定 |
| 3.3.1 溶洞出现范围的确定 |
| 3.3.2 溶洞分布方案的确定 |
| 3.4 有限元模型的建立 |
| 3.4.1 有限元模型建立 |
| 3.4.2 模型计算参数选取 |
| 3.4.3 边界条件选取 |
| 3.4.4 地震波输入 |
| 3.4.5 计算特征位置的选取 |
| 3.4.6 隧道控制标准 |
| 3.5 不同溶洞体积率条件下盾构隧道地震响应分析 |
| 3.5.1 地震波沿隧道横向单向作用时隧道地震响应分析 |
| 3.5.2 地震波沿隧道竖向单向作用时隧道地震响应分析 |
| 3.5.3 地震波沿隧道横向+竖向双向作用时隧道地震响应分析 |
| 3.6 综合分析总结 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 考虑溶洞随机分布影响的隧道周围土层地震响应研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元模型的建立 |
| 4.2.1 模型建立 |
| 4.2.2 计算特征位置的选取 |
| 4.3 不同溶洞体积率条件下隧道周围土层地震响应分析 |
| 4.3.1 地震波沿隧道横向单向作用时土层地震响应分析 |
| 4.3.2 地震波沿隧道竖向单向作用时土层地震响应分析 |
| 4.3.3 地震波沿隧道横向+竖向双向作用时土层地震响应分析 |
| 4.4 综合分析总结 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）佛山地铁盾构隧道掘进参数及地表隆沉控制研究（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 研究现状 |
| 1.2.1 软土地层盾构法施工的研究现状 |
| 1.2.2 盾构机掘进参数研究现状 |
| 1.2.3 盾构施工引起地表隆沉研究现状 |
| 1.3 目前研究存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线图 |
| 第二章 地铁区间隧道现场监测及数据分析 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.1.1 东大区间隧道及周边环境概况 |
| 2.1.2 工程地质条件 |
| 2.1.3 水文地质条件 |
| 2.2 东乐路站~大良站区间隧道监测 |
| 2.2.1 监测目的 |
| 2.2.2 监测内容 |
| 2.2.3 监测点布置及监测数据采集 |
| 2.3 东乐路站~大良站区间隧道地表隆沉监测数据分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 不同地层条件下盾构机掘进参数分析 |
| 3.1 盾构机构造 |
| 3.2 盾构机施工机理 |
| 3.2.1 土压平衡盾构掘进机理 |
| 3.2.2 盾构机掘进参数作用机理 |
| 3.3 盾构机掘进参数与地表隆沉规律分析 |
| 3.3.1 隧道全长掘进参数整理与分析 |
| 3.3.2 区部区段地表隆沉规律分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 盾构机掘进参数与土层性质的相关性研究 |
| 4.1 盾构机掘进参数去噪处理 |
| 4.1.1 盾构机掘进参数的噪声分析 |
| 4.1.2 小波分析原理 |
| 4.1.3 掘进参数的小波分析去噪 |
| 4.2 不同地段掘进参数的统计与归一化相关分析 |
| 4.3 不同地段掘进参数与土层参数相关性分析 |
| 4.3.1 土层参数的求解 |
| 4.3.2 掘进参数与土层参数的相关性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 盾构机掘进参数对地表隆沉的影响研究 |
| 5.1 有限元模型建立 |
| 5.1.1 计算假定 |
| 5.1.2 模型尺寸确定及网格划分 |
| 5.1.3 土体本构模型及参数选取 |
| 5.1.4 盾构施工模拟 |
| 5.2 数值模拟结果分析 |
| 5.2.1 四组模型结果及分析 |
| 5.2.2 数值模拟结果验证 |
| 5.3 地表隆沉控制措施 |
| 5.3.1 隧道线路和盾构类型的选择 |
| 5.3.2 总推力与土舱压力的相互调节 |
| 5.3.3 开挖土体改良 |
| 5.3.4 地层加固 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与建议 |
| 主要结论 |
| 进一步研究建议 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）水下地基场地地震动分析方法及其应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 水下地基场地地震动分析的研究现状 |
| 1.2.2 水下隧道抗震分析的研究现状 |
| 1.2.3 存在的问题 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 论文的创新点 |
| 2 平面波入射下水下单层饱和土地基场地地震动解析解 |
| 2.1 水下单层饱和土地基场地波场分析 |
| 2.1.1 分析模型 |
| 2.1.2 波动方程 |
| 2.1.3 波场分析 |
| 2.2 交界面处边界条件 |
| 2.2.1 水层自由表面 |
| 2.2.2 水层和饱和土层交界面 |
| 2.2.3 饱和土层和基岩交界面 |
| 2.3 波幅系数方程组 |
| 2.4 方法验证 |
| 2.5 水深影响规律的研究 |
| 2.5.1 算例参数 |
| 2.5.2 位移响应的影响 |
| 2.5.3 应力响应的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 平面波入射下水下成层饱和土地基场地地震动解析解 |
| 3.1 水下成层饱和土地基场地波场分析 |
| 3.1.1 分析模型 |
| 3.1.2 第i层饱和土的波场分析 |
| 3.1.3 饱和土层的波幅系数方程组 |
| 3.2 波幅系数方程组 |
| 3.3 方法验证 |
| 3.3.1 算例1的验证 |
| 3.3.2 算例2的验证 |
| 3.4 软土层影响规律的研究 |
| 3.4.1 算例参数 |
| 3.4.2 P波作用 |
| 3.4.3 SV波作用 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 水下成层饱和土地基场地的一维化时域算法 |
| 4.1 水下成层饱和土地基场地基本模型 |
| 4.2 水下地基场地一维化时域算法建立方法 |
| 4.2.1 水层一维化建立方法 |
| 4.2.2 饱和土层一维化建立方法 |
| 4.3 整体有限元方程的叠加 |
| 4.3.1 对饱和土层单元的处理 |
| 4.3.2 对水层单元的处理 |
| 4.3.3 底部人工边界及输入 |
| 4.4 结点动力响应表达式 |
| 4.5 方法验证 |
| 4.5.1 算例1的验证 |
| 4.5.2 算例2的验证 |
| 4.6 方法适用性的探讨 |
| 4.7 考虑阻尼的方法 |
| 4.7.1 引入方法1的验证 |
| 4.7.2 引入方法2的验证 |
| 4.8 二维扩展求解 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 基于等效线性化法的水下地基场地非线性地震动分析 |
| 5.1 水下地基场地线弹性解 |
| 5.2 等效线性化方法 |
| 5.3 方法验证 |
| 5.4 水下地基场地非线性效应的研究 |
| 5.4.1 线性和非线性反应对比 |
| 5.4.2 水深对场地非线性响应的影响 |
| 5.4.3 上覆软土层厚度对场地非线性响应的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于纵向整体式反应位移法的水下隧道纵向动力特性分析 |
| 6.1 水下隧道纵向动力分析的整体式反应位移法 |
| 6.1.1 隧道地震动力特性的最不利时刻 |
| 6.1.2 确定地震等效荷载 |
| 6.1.3 纵向整体式反应位移法步骤 |
| 6.2 水下隧道纵向动力特性研究 |
| 6.2.1 算例参数 |
| 6.2.2 有限元模型 |
| 6.3 水下隧道纵向动力结果分析 |
| 6.3.1 水深的影响 |
| 6.3.2 饱和土刚度的影响 |
| 6.3.3 地震波强度的影响 |
| 6.3.4 隧道结构刚度的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要研究结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）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 |
四、软土地层中盾构隧道地震反应分析（论文参考文献）
- [1]盾构隧道纵向地震响应分析方法比较研究[D]. 梁晔峰. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]盾构隧道实用抗震计算方法研究[J]. 何川,耿萍. 中国公路学报, 2020(12)
- [3]地震作用下地铁在建盾构隧道结构安全评价[D]. 吴博汗. 西安工业大学, 2020(02)
- [4]上软下硬复合土层中土压平衡盾构法施工技术研究[D]. 李玉盟. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [5]基于盾构掘进参数的不良地质感知方法研究[D]. 刘建东. 石家庄铁道大学, 2020(04)
- [6]盾构掘进影响下复合成层地层及环境的力学响应及其控制[D]. 曹利强. 北京交通大学, 2020(03)
- [7]考虑溶洞随机分布影响的盾构隧道及周围土层地震响应研究[D]. 朱雯婷. 华南理工大学, 2020(02)
- [8]佛山地铁盾构隧道掘进参数及地表隆沉控制研究[D]. 李松皓. 长安大学, 2020(06)
- [9]水下地基场地地震动分析方法及其应用[D]. 张奎. 北京交通大学, 2020(06)
- [10]水下大盾构隧道抗震设计研究[D]. 唐健. 济南大学, 2019(01)