跨断层隧道抗减震措施性能振动台试验研究

跨断层的隧道工程在中国高烈度地震区已经越来越普遍。针对目前土木工程抗震设计规范对跨断层隧道的不适用性,通过振动台模型试验研究了隧道结构常规与新型抗减震措施在地震动力荷载作用下的响应特性和破坏机理。结果表明：断层滑动装置在单体模型箱中模拟断层滑动状况良好;套管式可变形结构的抗减震性能最好;减震层可以提高隧道结构整体的耐震性能;减震缝通过提高隧道结构纵向自由度而减轻震害。分析了隧道结构在地震中发生破坏的初始位置与破坏过程,揭示了各种抗减震措施的作用机理。最后,将地震烈度与隧道结构破坏过程相结合,提出了各种抗减震措施的适用条件。为研发新型隧道抗减震措施与隧道抗震设防提供参考。     

强震区隧道施工塌方段震害机理及处治技术研究

汶川地震公路隧道普通段衬砌垮塌震害均发生在施工塌方段。依托汶川地震公路隧道普通段震害调查资料,对强震作用下隧道施工塌方段进行震害特征、震害机理及处治技术研究具有重要的意义。揭示了汶川地震区公路隧道施工塌方段震害特征:软弱围岩施工塌方段均出现了二衬垮塌震害,严重段落甚至出现衬砌整体垮塌震害。探明了强震区隧道施工塌方段震害机理:地震惯性力影响明显;强制位移影响较小。强震区隧道施工塌方段采取"回填注浆+交错设缝"的处治措施后,主应力和内力的减震率均在35%以上,这说明"回填注浆+交错设缝"处治措施对隧道施工塌方段抗减震具有明显效果,是一种行之有效的处治措施。研究结论对于高烈度艰险山区交通生命线的抗减震技术具有重要的意义。     

橡胶支座在浅埋地下框架结构中的减震效果研究

基于浅埋地下框架结构的破坏机理和减小中柱水平变形的局部减震设计理念,探讨了橡胶支座在地下车站结构中的适用性和有效性。首先从理论上阐明了地下车站中柱柱顶设置橡胶支座的减震原理,然后建立橡胶支座的三维精细化有限元模型,采用动力时程分析方法,对比研究了天然叠层橡胶支座(LNR)和铅芯橡胶支座(LRB)两种类型减震装置在地下车站中的减震效果。最后,探讨了橡胶支座水平刚度特性对结构体系减震效果的影响规律。研究表明:柱顶设置橡胶支座改变了结构的抗侧力分配,大幅度降低了地下车站中柱的地震响应,并且相比于LRB,LNR表现出更好的减震效果。此外,随着LNR水平刚度的增大,中柱的减震效果逐渐减弱,但对支座位移及侧墙变形起到了有利的控制作用。因此,合理地选择橡胶支座类型及参数,可实现地下结构的减震控制和支座性能的优化。     

软硬岩交界段隧道洞口结构震害机理研究

当地震发生时浅埋隧道洞口软硬岩交界段易发生严重地震破坏,本文基于隧道洞口软硬岩交界段震害形式和影响因素,展开了洞口软硬岩交界段震害机理的研究,得出结论:衬砌剪切破坏和边坡滑塌是其震害的最主要形式;对洞口软硬岩交界段震害产生影响的主要因素为地震本身、地形构造和隧道结构;洞口软硬岩交界段主要震害机理可阐释为围岩与隧道结构的相互作用理论和地震波能量衰减理论。本文研究成果可为软硬岩交界段隧道结构抗减震技术理论发展提供依据。     

隧道抗震与减震的研究现状分析

将隧道的震害分为洞口边坡失稳、洞门破坏、衬砌破坏三种类型,并结合工程实例对三种类型的震害具体形式进行了归纳分析。其次,总结了隧道抗震领域中原型观测、理论分析、模型实验等三种研究方法的发展现状,对三种方法的优劣进行了深入的分析讨论。最后,结合当前常见的隧道减震措施,从减震层、抗震缝、注浆加固、地基加固、可变形抗减震措施等五个方面完成了隧道减震研究现状的分析。     

地下构筑物的抗震研究

本文通过对地下结构抗震研究现状分析,阐述了地下结构震害形式分析,并对震害影响因素进行了探讨,最后提出了提升地下结构抗震能力的措施     

谈地下结构的震害特点

基于地下结构的概念,介绍了地下结构的类型及形式,针对地下结构的特点,分析了地下结构的震害特性与地震反应时的特征,指出地下结构震害发生会波及其周边结构,且修复比地面结构难度大,因此研究地下结构的抗震性能很有必要。     

汶川地震公路隧道洞口结构震害分析及震害机理研究

通过对汶川地震公路隧道震害调查资料的统计分析,对隧道洞口结构进行了震害分析,结果表明：洞外结构受次生灾害影响较大,地震惯性力影响明显;硬岩洞口段隧道结构基本无破坏,软岩洞口段隧道结构震害较严重。通过三维有限差分数值模拟计算和现场典型震害分析,研究了公路隧道洞口结构的震害机理。探明了洞外结构震害机理,即洞外结构受次生灾害影响较大,震害的主要原因是地震惯性力,洞门墙结构和基础设计不合理以及隧道洞口所处位置也是影响洞外结构震害的重要因素。探明了洞口段隧道结构震害机理,即正穿坡面洞口段隧道结构存在软硬围岩交界面时,其附近软岩内隧道结构受较大强制位移作用;正穿坡面洞口段隧道结构覆盖层为软岩时,震害的主要因素是地震惯性力。研究成果对公路隧道洞口结构的抗减震技术有着重要的意义。     

地下结构的地震震害及其影响因素研究

本文基于对地下结构的地震震害调查及国内外大量相关文献的分析,研究了地下结构的震害形式和特点,分析了影响震害的主要因素和规律,揭示了地下结构的震害机理。结果表明,地下结构的地震震害不仅与区域地震构造环境、场区地质条件有关,而且还受到诸如震级大小、震中距离、结构埋深和结构特性、地震地运动特性及地震波入射方向等多因素的影响。地下结构的地震震害机理可归纳为围岩失稳引起的破坏和地震惯性力引起的破坏两类。在进行地下结构抗震设计时,应尽量在选址时通过地质勘察从根本上避免在地震地质不良地带建造地下结构,加强抗震构造措施,重视对工程口部的抗震加固,改善结构的延性,提高结构对围岩变形的适应性。     

高烈度区软硬岩交界段隧道震害机制及减震缝减震技术模型试验研究

为探讨高烈度区软硬岩交界段隧道震害机制和减震缝减震技术,依托某隧道工程开展大型三方向六自由度强震振动模型试验。通过对试验数据的分析,研究了硬岩、软岩、软硬岩交界不同地质条件下,不设置减震缝、仅二衬设置减震缝、初支与二衬交错设置减震缝5种工况隧道衬砌结构所受地层惯性力、位移差、主拉应力、内力和安全系数。结果表明:强震作用下软硬岩交界处位移差显著,地层惯性力对软岩段影响明显强于硬岩段;二衬减震缝的设置能有效降低软硬岩交界段衬砌结构主拉应力47%以上、降低结构内力40%以上,交错设缝措施较仅二衬设缝措施减震率最大提高近20%;隧道穿越高烈度区软硬岩交界段推荐采用"交错设缝"抗减震结构型式,即二衬减震缝结合衬砌台车长度设置,初支减震缝按3 m间隔设置。研究结论对于高烈度艰险山区交通生命线的抗减震技术具有重要的意义。     

我国抗震鉴定和加固技术的发展

系统回顾了我国抗震鉴定和加固技术的发展历程 ,论述了抗震鉴定和加固技术在抗震减灾工作中的重要地位和存在问题 ,对抗震鉴定和加固技术的发展提出了展望     

浅析汶川地震中教学楼建筑震害原因

通过整理汶川地震震害资料,对汶川地震中教学楼建筑的震害进行了归纳,探讨了不同结构形式教学楼建筑震害的原因,并通过震害案例分析得到一些关于抗震设计的经验和教训。     

工程结构抗震设防投资的动态决策

从投资受益的角度,建立了结构抗震设防投资与地震灾害损失之间的一般关系,提出了评价投资效益的决策准则;同时讨论了结构抗震设防投资的计算,在考虑地震发生的随机性及结构抗力退化的基础上,给出了地震灾害损失的计算方法.最后通过一个算例对设防投资的决策方法进行了说明.     

九寨沟地震灾区调研及重建模式的思考#br#

文中首先从整体上对“88”九寨沟地震灾情进行回顾和总结,并就灾害的损失情况与汶川地震、芦山地震进行了对比分析,对此次地震损失相对较小的原因给出了较为合理的解释。然后在对灾区实地调研的基础上,结合各方有关信息的搜集和梳理,汇总得到九寨沟景区景点受损情况、生态环境受损情况、基础设施受损情况以及房屋建筑受损情况。随后对灾区恢复重建和发展阶段所面临的来自生态环境保护、区域经济发展、旅游资源开发、少数民族文化传承、市场信心等方面的问题进行了深入分析。最后提出了灾后重建的原则、方式和具体路径,以及灾区未来发展的一些建议。     

多层住宅楼房屋震害预测及抗震设计建议

在研究工程结构震害预测的基础上,结合历次震害资料及设计实践,针对不同结构形式多层住宅楼的特点,研究其未来的震害情况,评估并比较抗震性能。     

云南地区村镇建筑的抗震设防对策研究

地震灾害表明,房屋建筑破坏是村镇生命财产损失的主要原因。本文通过对村镇常见的几种结构类型进行震害分析,找出云南地区村镇建筑在抗震设防中存在的一些问题,并就此提出了云南地区村镇建筑的抗震管理体系及抗震设防对策。     

地铁地下结构抗震分析及设计中的几个关键问题

针对我国尚缺少完善的地铁地下结构抗震分析方法和专门的地铁结构抗震设计规范的现状,在分析目前我国地铁等地下结构抗震研究及设计方法的基础上,重点阐述了需要迫切解决的五个关键问题:合理的地下结构动力分析模型,高效的地下结构-地基系统动力相互作用问题分析方法,合理而实用的地铁地下结构地震破坏模式和抗震性能评估方法,地铁地下结构抗震构造措施,地铁区间隧道穿越地震断层的设计方案及工程措施。这些问题的研究和解决将为地铁地下结构抗震设计规范或规程的制定奠定坚实的基础。     

中国大陆建筑物地震灾害风险分布研究

宏观掌握我国建筑物分布和抗震能力现状,震前对政府指导建设规划、建筑物抗震加固和民众提高防灾意识,震时指挥地震应急、损失评估等工作有重要指导意义。该文在对我国各地区建筑物抗震能力开展大量抽样调查的基础上,研究经济、土地利用、设防情况、人口密度和行政区划属性等因素与区域建筑物抗震能力的相关性,建立中国大陆区域建筑物抗震能力综合分区分类方法;利用实际地震震害资料、震害预测资料及建筑物群体震害预测方法,建立不同地区各种结构类型的建筑物地震易损性矩阵;结合不同区域内所具有的各类建筑物存量,基于GIS软件平台,计算并绘制在基本设防烈度地震作用下中国大陆地震灾害风险损失分布图。文中提出一套评估区域建筑物地震灾害风险损失较为完整的思路和方法,可为生命线地震灾害风险损失和人员伤亡分布等研究提供借鉴。     

建筑结构设计中的抗震设计

为了提高房屋的抗震性能,在建筑结构设计的过程中,必须加强抗震设计,从而减少地震灾害,避免不必要的损失。根据地震中被毁房屋特点,建筑结构抗震设计着重从概念设计,抗震计算与构造措施3个方面进行加强。     

地下框架结构抗震性能评价方法的研究

目前关于地下结构地震响应的分析大多是计算给定的地下结构在给定地震动下的动力响应,而该结构在该动力响应下是否已破坏则不得而知,这就需进行地下结构抗震性能评价方法的研究。首先总结了目前国内外在地下框架结构破坏评价方法方面的研究,在此基础上,结合《建筑抗震设计规范》,提出了新的评价方法：基于层间位移角的构件变形能力评价和基于有效应力值的构件强度评价。然后,以地铁车站及地下人防工程等地下框架结构为例,建立其三维分析模型,计算其三维地震响应,主要包括结构的水平横向相对位移和结构受力,对地下框架结构抗震性能进行评价。分析表明：所提出的评价方法能初步应用于地下框架结构的抗震性能评价,但仍需进一步完善。研究成果和思路可为《建筑抗震设计规范》中地下建筑结构部分的补充和完善提供有益的帮助。