Методы расчета тоннелей, выполненных из опускных секций, на сейсмические воздействия

• Автор: Нгуен Ван Хунг
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЙ ТОННЕЛЕЙ ИЗ ОПУСКНЫХ

СЕКЦИЙ

1.1 Введение

1.2 Способы постройки

1.2.1 Изготовление и транспортировка секций

1.2.2 Монтаж

1.2.3 Обратная засыпка

1.3 Типы соединений между смежными секциями

1.3.1 Резиновое уплотнение и тросы для предварительного напряжения

1.3.2 Стыки (соединения) с волнообразными стальными листами
1.4 Преимущества тоннелей из опускных секций
1.5 Заключение
ГЛАВА 2 СЕЙСМИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ
2.1 Введение
2.2 Основные характеристики землетрясения
2.2.1 Источники землетрясения
2.2.2 Сейсмические волны
2.3 Сейсмические воздействия на тоннель из опускных секций
2.3.1 Разжижение грунтов
2.3.2 Пересечение разломов
2.3.3 Колебание грунта и деформация
2.4 Анализ сейсмической опасности
2.4.1 Проектное землетрясение (ПЗ)

2.4.2 Максимальное расчётное землетрясение (МРЗ)
2.5 Особенности расчёта тоннелей на сейсмические воздействия
2.5.1 Аналитическая модель тоннеля в виде балки на упругом основании
2.5.2 Мульти-массовая модель на упругом основании
2.5.3 Метод конечных элементов и программные комплексы
2.6 Выводы
ГЛАВА 3 РАСПРОСТРАНЕНИЕ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН В ВОДОНАСЫЩЕННЫХ СРЕДАХ
3.1 Вводные замечания
3.2 Оценка области применения теории Гассмана для определения упругих
констант водонасыщенной среды
3.3 Особенности распространения волн напряжений в гранулированных средах
3.4 Среда, состоящая из плотно упакованных сфер, расположенных в жидкости
3.5 Заключение по результатам исследований
ГЛАВА 4 РАСПРОСТРАНЕНИЕ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН В СЛОИСТЫХ ГРУНТАХ
4.1 Вводные замечания
4.2 Оценка уровней колебаний при распространении продольных волн
4.3 Оценка уровней колебаний при распространении поперечных волн
4.3.1 Решение при постоянных значениях модулей сдвига в каждом слое
4.3.2 Решение при переменных значениях модулей сдвига внутри каждого слоя модули сдвига

4.4 Выводы
ГЛАВА 5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В ОБДЕЛКАХ ПРИ РАСПРОСТРАНИИ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН, НАПРАВЛЕННЫХ ВДОЛЬ ОСЕЙ ТОННЕЛЕЙ
5.1 Введение
5.2 Исходные данные, используемые для расчёта
5.2.1 Характеристики резиновых прокладок
5.2.2 Коэффициент постели основания
5.3 Метод совместных деформаций
5.3.1 Деформация в местах соединения секций
5.4 Метод расчёта, учитывающий взаимодействие тоннельной обделки и массива фунта
5.4.1 Модель бесконечной балки на упругом основании
5.4.2 Расположение тоннелей в однородных фунтах
5.5 Выводы
ГЛАВА 6 НАПРЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ГРУНТА ПРИ ПАДЕНИИ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН НА ГРАНИЦУ РАЗДЕЛА ГРУНТА И ЖИДКОСТИ
6.1 Вводные замечания
6.2 Исходные данные и расчётная схема
6.3 Дифференциальные уравнения и решения с использованием интефального преобразования Фурье и потенциальных функций перемещений

6.4 Определение напряжённо-деформированного состояния фунта при падении сейсмических волн на фаницу раздела сред
6.4.1 Напряжённо-деформированное состояние фунта при падении продольных волн на фаницу раздела сред

постановке была рассмотрена Био и Николаевским [25,26]. Ими рассмотрены задачи распространения волн с малой длиной волн. В таком случае уравнения Гассмана могут быть получены как частный случай.
Био определил границу низкочастотной области:
/ =0.1/, = 0.1—— (3.1)
тах У Ьио « /
2 лкпРж
гд с: г/ - динамическая вязкость жидкости (Нс/м2); кп - коэффициент
проницаемости (абсолютная проницаемость горной породы) (м2); к^ - пористость насыщенной породы; рж - плотность жидкости (кг/м3).
Рассмотрим, в каких грунтах возможно использование теории Гассмана при решении задач распространения сейсмических волн в водонасыщенных грунтах.
Коэффициент абсолютной водопроницаемости грунтов определяется выражением:
(3.2)

где Уж ' удельный вес жидкости (Н/м3); кф -коэффициент фильтрации (м/с).
Поставляя (3.2) в уравнение (3.1), получили:
/шах - 0.1= 0.1^ « 0.156^ (3.3)
2^кфПРж 2лкф кф
где# -ускорение свободного падения (м/с2)
Из выражения (3.3) следует, что граничная частота/упрямо пропорционально пористости кп .