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上海软土隧道抗震稳定分析研究万芳

发布时间:2020-02-14 11:26:13 阅读: 来源:网管厂家

上海软土隧道抗震稳定分析研究

项目完成单位:同济大学组织鉴定单位:上海市建设委员会鉴定时间:1998.3 本成果获一九九九年上海市科技进步三等奖。 本课题的研究,基于有限元动力分析方法,引进最新抗震分析成果,开发图形化有限元计算处理技术,对软土隧道进行抗震分析,并考虑软土和注浆材料的液化与震陷对隧道抗震稳定性的影响。同时通过室内动力分析试验和振动台模型试验,以获得合理的计算参数。1.研究软土和注浆材料的动力特性对隧道抗震稳定的影响,并探讨抗震机理 本课题通过室内动力试验和振动台模拟试验,根据动力学原理与试验方法及在中日合作研究中取得的抗震分析研究成果,提出了地震作用下上海软土地层的抗液化和震陷模式,获得了反映上海软土地层动力特性的合理参数值,为上海软土隧道抗震稳定性分析与计算提供了重要依据,克服了木要工程界习用静力学模式与人为假想参数值用于分析上海软土地下建筑物抗震稳定性的缺陷。试验研究成果对上海软土地铁区间隧道、地铁车站和地下车库等软土地下建筑物的抗震稳定性分析与计算,具有重要指导意义。2.提出软土隧道抗震稳定性分析方法 以有效应力动力分析方法及本课题研究所提出的最新抗液化与震陷模式为基础,考虑软土和注浆材料的液化与震陷对隧道抗震稳定性的影响,提出软土地层中隧道抗震稳定性分析方法。与国内外习用方法相比,本课题研究所提出的"软土隧道抗震稳定性分析方法"在理论上更加合理,在技术分析方法上更为先进,理论分析与计算结果更符合实际。本课题所采用的研究方法与技术路线在国内属于首创,成果达到了国际先进水平。3.研制"软土隧道抗震稳定分析计算程序" 以前述最新抗震研究成果和软土隧道抗震稳定分析方法为基础,研制了"软土隧道抗震稳定分析计算程序",并开发了"图形化有限元计算处理系统(FEMCAG)",首次将AutoCAD程序包、Windows操作平台及VisualBasic系统软件与有限元计算结合起来,自动实现了有限元计算的前处理、后处理,使有限元计算方法实现了图形化,便于推广应用。 该程序是本课题的重要研究成果之一,实现了软土隧道抗震稳定性的动力学分析原理与方法,克服了国内长期采用静力学方法分析软土地下建筑物抗震稳定性的严重缺陷;该程序运用最新的软土抗液化与震陷模式,考虑地震作用下周围软土和注浆材料对地下建筑物稳定性的影响。4.结合工程实例,对上海地铁隧道进行抗震稳定分析计算,提出抗震设计要求 现行隧道设计规范等,对软土隧道抗震安全度的评估具有较大片面性与先验性,概念模糊。运用本课题理论研究成果与"软土隧道抗震稳定分析计算程序",并结合场地条件,对上海已建地铁1号线区间隧道进行了抗震稳定性动力反应分析与安全评估,得到了上海软土隧道在地震作用下的隧道管片动应力值和沉降值等设计指标值,成为上海软土隧道抗震设计的重要依据,为上海软土隧道抗震设计带来显着的经济效益。 本成果提供了软土地区地下建筑物的抗震稳定性分析与抗震安全度评估的可靠途径与有效方法,具广阔的应用前景。目前本成果已应用于上海地区部分软土隧道的抗震设计与抗震稳定分析,并正在向上海地区软土地下建筑物抗震设计、抗震稳定性分析与安全评估等土木工程领域推广。"上海地铁1号线上、下行区间隧道(新世界商城段)"、"上海地铁2号线人民公园站"等软土隧道,应用该研究成果进行抗震设计,与按现行隧道设计规范为设计原则相比,地铁区间隧道建设节省资金460万元,取得了显着的经济效益和社会效益。查阅:已获批28个城市的轨道交通线路规划详解图(更新中)查阅:2012年全国各省市城市轨道交通项目概览(更新中)查阅:城市轨道交通中标企业

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