隧道工程地震响应分析方法及抗减震技术

本书特色

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《隧道工程地震响应分析方法及抗减震技术》针对我国隧道工程震害分析与抗减震技术中涉及的基础理论与工程技术难点，通过现场调查、室内试验、理论分析、数值仿真等方法从隧道工程震害规律、地震响应分析方法、抗减震技术等方面展开研究，在总结分析国内外隧道工程震害与减震实例与机制的基础上，改进隧道工程抗震分析的简易方法，研究有限元动力时程分析方法中材料本构模型、材料阻尼、人工边界、地震动输入、动力平衡方程求解等核心问题，提出隧道工程的抗震性能设计理念，研发高性能隧道抗减震材料，介绍研究成果在隧道工程中的应用。《隧道工程地震响应分析方法及抗减震技术》理论分析与工程应用紧密结合，所提出的理论研究成果在隧道工程中得到了应用和验证，具有广泛的工程应用价值。

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内容简介

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本书章系统总结了世界范围内历次强震中隧道工程的震害情况，隧道地震响应分析方法及抗震技术的发展过程、现状及不足。第二章针对隧道工程抗震设计人员，详细论述了隧道地震响应的几种简易方法，包括解析方法、频域分析方法、反应位移法及拟静力分析方法，并针对简易方法存在的问题进行了改进。第三章针对岩土工程相关研究人员，讲述了隧道地震响应的数值分析方法，重点阐述了岩土介质动力本构模型、地震波的仿真、人工边界及地震动输入方法等，并提出了地震波仿真的新方法、复杂入射条件下地震动的输入机制。第四章针对隧道抗震不利地段（洞口、地层变化等）提出了隧道减震新理念，研发了隧道减震材料，优化了隧道减震结构，为隧道工程减震提供了科学依据。第五章针对跨活动断裂隧道，研究了断层错动作用下隧道内力与变形的变化规律，提出了跨断层隧道的响应破坏机制及抗错断技术，为隧道工程抗错动设计提供理论支撑。

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目录

目录第1章 绪论 11.1 背景及意义 11.2 隧道震害实例及机制 31.2.1 隧道工程震害特征 31.2.2 隧道工程震害成因 71.3 研究现状 91.3.1 隧道工程地震响应分析方法 91.3.2 隧道抗减震技术 12参考文献 15第2章 地震与地震波基础 222.1 震级与能量 222.1.1 地震震级 222.1.2 地震能量 232.1.3 超越概率与重现期 242.2 地震波频谱特性 242.2.1 傅里叶变换 242.2.2 小波变换 262.2.3 反应谱 282.2.4 功率谱 302.2.5 反应谱-幅值谱-功率谱间的关系 312.3 地震波的人工合成方法 312.3.1 三角级数叠加法 322.3.2 非一致地震动合成方法 342.3.3 近断层速度脉冲合成方法 382.3.4 基线校正 40参考文献 42第3章 隧道地震响应的解析方法 443.1 地震波的传播规律 443.1.1 弹性波动方程 443.1.2 地震波的反射与质点振动 453.2 隧道纵向变形及内力 503.2.1 自由场地震应变 503.2.2 考虑地层-衬砌相互作用时衬砌的应变与内力 533.3 隧道横断面变形及内力 573.3.1 自由场直径变形率 573.3.2 空洞直径变形率 583.3.3 Wang解 593.3.4 Penzien解 603.3.5 Bobet解 613.3.6 Park解 633.3.7 解析解与数值解的对比 64参考文献 66第4章 隧道地震响应频域分析方法 674.1 传递函数法 674.1.1 一维自由场地的地震响应 674.1.2 二维水平成层地层的传递函数 714.2 波函数展开法 754.2.1 基本原理 764.2.2 隧道处SH波的散射 784.2.3 算例 85参考文献 86第5章 隧道地震响应拟静力分析方法 875.1 隧道横向反应位移法 875.1.1 基本原理 875.1.2 存在的问题 915.2 考虑盾构隧道接头效应的改进反应位移方法 915.2.1 接头效应 915.2.2 初始静力荷载 925.2.3 非线性弹簧 935.2.4 地层变形 945.2.5 算例 945.3 隧道纵向反应位移法 1005.3.1 纵向土弹簧模型 1005.3.2 静动荷载 1015.3.3 算例 1025.4 改进拟静力有限元分析方法 1055.4.1 基本原理 1055.4.2 现有方法的局限性 1065.4.3 一种改进拟静力有限元分析方法 109参考文献 113第6章 隧道地震响应动力有限元分析方法 1156.1 岩土介质动力本构模型及材料阻尼 1156.1.1 岩土介质动力本构模型 1156.1.2 材料阻尼 1166.1.3 数值计算中材料阻尼 1176.2 地层-衬砌的动力相互作用 1196.2.1 地层-衬砌界面 1196.2.2 围岩-衬砌界面 1206.3 人工边界与地震动输入方法 1316.3.1 人工边界 1316.3.2 人工边界与输入地震动的相互作用 1346.3.3 基于无限元人工边界的地震动输入方法 1396.3.4 考虑地震波斜入射的地震动输入方法 1436.4 动力平衡方程的求解方法 1456.4 1 动力平衡方程 1456.4 2 求解方法 146参考文献 147第7章 隧道工程抗减震材料及其力学特性 1517.1 聚乙烯醇纤维混凝土抗震材料 1517.1.1 PVA纤维混凝土制备方法 1517.1.2 PVA混凝土动力学特性 1527.1.3 纤维混凝土动态损伤本构模型 1597.2 泡沫混凝土减震材料 1657.2.1 泡沫混凝土隧道减震研发 1657.2.2 泡沫混凝土的动力学特性 1677.2.3 泡沫混凝土的动力本构关系 170参考文献 172第8章 隧道工程抗减震技术 1748.1 隧道洞口段减震技术 1748.1.1 计算模型 1748.1.2 减震材料剪性模量的影响 1768.1.3 减震层厚度的影响 1768.1.4 减震层-衬砌界面力学特性的影响 1778.2 软硬地层交界段隧道减震技术 1788.2.1 计算模型 1788.2.2 减震层的减震效果 1798.2.3 减震层与柔性衬砌的减震效果 1808.3 结构刚度变化处隧道抗减震技术 1818.3.1 计算模型 1818.3.2 模拟方案 1828.3.3 计算结果 1828.4 跨断层隧道抗错断技术 1858.4.1 跨断层隧道变形破坏特征 1858.4.2 跨断层段隧道抗减震技术 187参考文献 192

封面

书名:隧道工程地震响应分析方法及抗减震技术

作者:赵武胜 等

页数:200

定价:¥98.0

出版社:科学出版社

出版日期:2019-11-01

ISBN:9787030624888

PDF电子书大小:150MB 高清扫描完整版