盾构隧道的抗震研究及算例

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作者：土木学会组织编写
出版社：北京：中国建筑工业出版社
出版年份：2009
ISBN：9787112109494
页数：234 页

图书介绍：本书是一本全面论述盾构隧道抗震研究方法的书籍。全书分为7章，深入浅出地从基本理论、设计方法、提高盾构抗震性能等方面阐述了盾构隧道抗震技术及理论，汇集了当代盾构抗震技术的最新研究成果。并在附录部分给出了典型设计计算实例，以帮助读者理解应用。查看图书目录点击购买PDF全本电子书上一篇：汽车润滑解码下一篇：汽车维护与故障诊断 《盾构隧道的抗震研究及算例》目录 标签：盾构抗震土木隧道编写

第1章关于盾构隧道抗震的基础知识1

1.1盾构隧道的特征1

1.2盾构隧道地震反应的特征2

1.2.1以往地震灾害中的发现2

1.2.2以往地震中得到的启发9

1.2.3以往的振动试验分析11

1.2.4在抗震研究中应该考虑的地震影响14

1.3抗震研究中假想的地震17

第2章盾构隧道的抗震研究概述19

2.1抗震性能的思考方法19

2.1.1基本思想19

2.1.2关于等级1地震动（L1）的性能要求的想法21

2.1.3关于等级2地震动（L2）的性能要求的想法21

2.2性能要求和验算内容22

2.2.1盾构隧道特有的性能要求22

2.2.2对等级1 （L1）地震动的性能要求和验算内容22

2.2.3对等级2地震动（L2）的性能要求和验算内容24

2.3周边地基的稳定性评价25

2.3.1基本思想25

2.3.2周边地基稳定性的评价研究28

2.4抗震分析方法29

2.4.1假设及模型29

2.4.2分析方法分类30

2.5设计地震动33

2.5.1设计地震动的思想方法33

2.5.2设计反应谱33

2.5.3地震动的时程波形35

2.5.4模拟地震波形37

2.5.5隧道纵向的设计地震动及相关课题37

2.6结构模型40

2.6.1盾构隧道结构的力学特征40

2.6.2横向结构模型41

2.6.3纵向结构模型42

2.7地基和结构物的相互作用42

2.7.1基本思想42

2.7.2应用地基弹簧的方法43

2.7.3应用耦合振动系模型的方法44

2.8抗震设计的顺序45

2.8.1对地基反应的抗震研究45

2.8.2对结构的抗震研究47

2.9提高抗震性能的措施49

2.9.1基本思想49

2.9.2隧道横向抗震结构设计50

2.9.3隧道纵向抗震结构设计51

第3章地震时地基反应的评价52

3.1抗震研究中必要的地基信息评价52

3.1.1地基调查的基本步骤52

3.1.2施工阶段对应的地基调查53

3.1.3地基调查与试验方法55

3.1.4抗震研究中必须确定的地基物理性质指标及换算公式62

3.2地震反应分析的基本内容65

3.2.1基岩面与表层地基的模型化65

3.2.2隧道轴向地基应变模型66

3.3地基地震反应分析方法的种类68

3.3.1地基地震反应分析的基础知识69

3.3.2全应力1维地震反应分析法70

3.3.3有效应力1维地震反应分析法73

3.3.4总应力2维地震反应分析法75

3.3.5有效应力2维地震反应分析法75

3.4处理特殊地基条件下的地基反应76

3.4.1液化地基76

3.4.2地基交错处77

3.4.3大深度盾构78

第4章管环的模型化80

4.1横向80

4.1.1基本思想80

4.1.2管片82

4.1.3接头部分87

4.1.4二次衬砌89

4.2纵向89

4.2.1管片89

4.2.2接头部分89

4.2.3二次衬砌91

4.3管片结构模型化中的注意点92

4.3.1高刚度接头92

4.3.2榫接接头93

4.3.3对接接头94

第5章盾构隧道地震反应的分析方法95

5.1分析模型和分析方法95

5.1.1模型化的重要性95

5.1.2实际地震反应分析96

5.2横向的抗震研究97

5.2.1基本思路97

5.2.2隧道和周边地基相互作用的模型化100

5.2.3横向抗震分析方法102

5.3纵向抗震研究106

5.3.1基本思路106

5.3.2沿隧道轴向的位移分布（相位差）模型108

5.3.3隧道和周边地基的模型化110

5.3.4纵向抗震分析方法112

5.4隧道线形以及结构变化部分的抗震研究117

5.4.1基本思想117

5.4.2结构变化部分模型化时的注意事项118

5.4.3结构研究方法119

第6章验算方法122

6.1验算项目和界限值122

6.2弹性范围内的验算124

6.2.1承载性能的验算124

6.2.2变形性能的验算方法124

6.3超出弹性范围的验算方法125

6.3.1承载力的验算方法125

6.3.2变形性能的验算方法126

第7章有效提高抗震性能的构造措施127

7.1接头构造127

7.2柔性管片128

7.3特殊的柔性构造130

7.3.1不产生剪切变形的柔性管片130

7.3.2盾构钢壳残留部的柔性构造130

7.4免震构造132

7.5止水性能132

7.5.1密封材料132

7.5.2 Ω橡胶止水带133

7.5.3地震后漏水的对策133

附录A一维地基模型的地震反应分析算例135

A1已验算的各种分析方法及分析条件135

A1.1地基的反应分析方法135

A1.2地基条件（一维表层地基模型）136

A1.3地震级别137

A1.3.1 1级地震动137

A1.3.2 2级地震动138

A1.4事例分析139

A1.4.1瑞利衰减140

A1.4.2修正R-O模型141

A1.4.3 FLIP的分析参数141

A1.4.4 LIQCA的分析参数143

A2比较不同方法的分析结果144

A2.1各种分析方法比较144

A2.1.1 1级地震动的地震反应分析结果144

A2.1.2 2级地震动的地震反应分析结果146

A2.2关于二层系地基模型分析方法的适用性150

A2.2.1以剪切一阶模态为基础的多层地基的应变位移计算151

A2.3地震动输入深度的影响152

A2.4有无基岩层的影响154

附录B盾构隧道的横向抗震分析算例156

B1 1级地震动分析156

B1.1概述156

B1.2分析条件156

B1.2.1结构条件156

B1.2.2使用材料157

B1.2.3地基条件157

B1.2.4荷载条件158

B1.3不同分析方法的分析结果比较158

B1.3.1梁-弹簧模型位移响应法158

B1.3.2等刚度环的位移响应法161

B1.3.3二维动态FEM分析162

B1.3.4二维静态FEM分析162

B1.3.5使用等刚度环模型的解析解163

B1.4地震时断面内力的计算结果163

B1.5抗震性能验算165

B1.5.1性能要求的确定与验算方法165

B1.5.2应力值的验算165

B1.6不同计算方法的特点166

B2对于2级地震动的分析169

B2.1概要169

B2.2分析条件169

B2.3计算方法169

B2.4地震时的断面内力计算结果171

B2.5抗震性能验算172

B2.5.1抗震性能的规定与验算172

B2.5.2极限承载力验算172

B2.5.3防水性验算173

B2.6不同计算方法的特点174

B3导入梁-弹簧模型的三维动态FEM分析174

B3.1简介174

B3.2计算条件174

B3.3计算方法174

B3.3.1分析程序174

B3.3.2分析模型174

B3.4计算结果174

B3.5分析方法的适用性177

附录C盾构隧道纵向抗震的研究算例179

C1概述179

C2研究条件179

C2.1结构条件179

C2.2使用材料180

C2.3研究实例180

C2.4地基条件182

C2.5输入地震动182

C3地基的地震反应分析182

C3.1弹簧质点模型182

C3.2二维有限元（FEM）模型186

C3.2.1分析概述186

C3.2.2隧道轴向的地基位移187

C4盾构隧道的反应分析189

C4.1结构分析模型189

C4.1.1隧道梁单元的等效刚度189

C4.1.2连接地基和隧道的地基弹簧刚度的计算190

C4.2分析结果191

C4.2.1关于盾构隧道纵断方向在地震时的反应192

C4.2.2关于基岩面输入相位差的影响199

C4.2.3关于分析方法不同造成的影响199

C4.3依据位移响应法（狭义）的分析199

C4.3.1分析方法199

C4.3.2分析结果201

附录D管片接头回转弹簧刚度计算方法203

D1接头的变形特性203

D1.1接头的种类和变形的特征203

D1.2接头变形特性模型204

D2混凝土平板形管片（单根螺栓）回转弹簧刚度的计算模型205

D2.1接头处拉伸弹簧系数的计算方法206

D2.2根据接头处力的平衡的回转中心的计算方法208

D2.3回转弹簧系数的计算方法209

D3混凝土平板管片形（单根螺栓）的回转弹簧系数算例210

D3.1接头部弹簧系数的计算211

D3.2接头处平衡的回转中心的计算212

D3.3回转弹簧系数的计算212

附录E名词解释214

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摘要：本文以“盾构隧道的抗震研究及算例.pdf电子书版文档下载”为中心，详细阐述了盾构隧道抗震研究的背景、方法、算例及下载途径。通过对盾构隧道抗震性能的深入研究，为我国盾构隧道建设提供理论支持和实践指导。

1、研究背景

随着城市化进程的加快，地下空间开发利用日益广泛，盾构隧道作为一种高效、安全的地下工程形式，得到了广泛应用。然而，地震等自然灾害对盾构隧道的安全运行构成严重威胁。因此，开展盾构隧道抗震研究，提高其抗震性能，对于保障地下空间安全具有重要意义。

盾构隧道抗震研究涉及多个学科领域，包括地质工程、结构工程、力学等。通过对盾构隧道抗震性能的研究，可以为盾构隧道设计、施工和运营提供理论依据，降低地震灾害对地下空间的影响。

此外，盾构隧道抗震研究对于提高我国地下工程技术水平，推动地下空间开发利用具有重要意义。

2、研究方法

盾构隧道抗震研究方法主要包括理论分析、数值模拟和现场试验等。理论分析主要基于力学原理，对盾构隧道抗震性能进行定性分析；数值模拟则利用有限元等数值方法，对盾构隧道抗震性能进行定量分析；现场试验则通过实际工程，验证理论分析和数值模拟的结果。

在盾构隧道抗震研究中，常用的数值模拟方法包括有限元法、离散元法等。这些方法可以模拟盾构隧道在地震作用下的力学响应，为抗震设计提供依据。

此外，盾构隧道抗震研究还注重与实际工程相结合，通过现场试验验证理论分析和数值模拟的结果，提高研究成果的可靠性。

3、算例分析

本文以某实际盾构隧道工程为例，对其抗震性能进行了详细分析。首先，根据地质勘察资料，建立了盾构隧道的地质模型；然后，利用有限元法对盾构隧道在地震作用下的力学响应进行了模拟；最后，根据模拟结果，提出了相应的抗震设计措施。

算例分析结果表明，盾构隧道在地震作用下的抗震性能与地质条件、隧道结构形式等因素密切相关。通过优化隧道结构设计、加强施工质量等措施，可以有效提高盾构隧道的抗震性能。

此外，算例分析还表明，盾构隧道抗震研究对于实际工程具有重要的指导意义，可以为地下空间安全提供有力保障。

4、下载途径

“盾构隧道的抗震研究及算例.pdf电子书版文档下载”可通过以下途径获取：首先，在互联网上搜索相关关键词，如“盾构隧道抗震研究”、“盾构隧道抗震算例”等；其次，访问相关学术网站或数据库，如中国知网、万方数据等；最后，通过购买或借阅纸质书籍获取。

下载该文档后，用户可以根据自身需求，对盾构隧道抗震研究进行深入学习，提高自身专业素养。

此外，为了方便用户获取相关资料，本文还提供了文档下载链接，用户可点击链接直接下载。

总结：

本文通过对“盾构隧道的抗震研究及算例.pdf电子书版文档下载”的详细阐述，全面分析了盾构隧道抗震研究的背景、方法、算例及下载途径。研究表明，盾构隧道抗震研究对于提高地下空间安全具有重要意义。在今后的工作中，应继续加强盾构隧道抗震研究，为我国地下空间开发利用提供有力保障。

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