資源描述：
《淺談地鐵隧道非線性動力反應分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、中國地震局工程力學研究所碩士學位論文地鐵隧道非線性動力反應分析姓名：張亞軍申請學位級別：碩士專業(yè)：巖土工程指導教師：景立平20061201摘要本文系統(tǒng)回顧與總結了中外近年來關于地鐵隧道地震反應及相關研究的發(fā)展與現(xiàn)狀，并提出了一些存在的問題。文章從土體的動力本構模型、非線性動力有限元格式、邊界條件以及地震波的輸入等方面進行初步研究，并做了一定的改迸。論文的主要工作如下：l、考慮到在地震作用下土體主要表現(xiàn)為彈塑性變形，本文選取試驗參數(shù)相對較少、在工程上使用相對較多的D．P彈塑性模型作為土體本構模型。在工程計算中，一般把D．P模型作為理想彈塑
2、性模型使用，這在計算靜力作用時是可取的。然而，研究表明在循環(huán)荷載作用下土體表現(xiàn)出硬化現(xiàn)象。因此本文在理想D．P彈塑性本構模型的基礎上考慮了硬化作用，將其改進為考慮硬化的D．P彈塑性本構模型，并推導了與有限元相結合的應力．應變關系矩陣。通過算例證明，考慮硬化的D-P本構模型比理想D-P本構模型在動力計算中更符合實際。2、在數(shù)值積分方法上。本文選取了相對節(jié)省機時的顯式逐步積分格式。數(shù)值算例表明：使用文獻[34]iJl用的思路推導的非線性逐步積分格式在應用于二維有限元計算時存在容易發(fā)生漂移、不利于與非線性增量有限元相結合等缺點。因此，本文結合
3、中心差分和單邊差分推導了另一種非線性顯式逐步積分格式，解決了上述問題。3、針對隧道襯砌混凝土的剪切波速比隧道周圍土體的剪切波速大很多，隧道樹砌作為研究的主要對象，往往單元劃分的相對較細這一現(xiàn)象，應用顯式有限元的穩(wěn)定格式c<1計算得到在隧道區(qū)域使用的最大計算時步要,At／Ax比在周圍土體區(qū)域使用的最大時步小得多。本文引用了周正華【59】提出的變時步積分方法，使用算例驗證了此方法的精度，最終將其應用N-維動力有限元中，在計算±一隧道動力相互作用中大大節(jié)省了計算機時。4、在邊界處理上本文應用了一種精度可控的多次透射邊界，在波動輸入方面應用了波
4、場分離技術。5、最后，使用FORTRAN90語言編寫了二維有限元程序，結合哈爾濱738l隧道工程，計算其在動力作用下的反應。關鍵詞：彈塑性本構模型顯式有限元邊界條件數(shù)值積分格式=口國地震局t程力學研究所碩士研究學位論文AbstractInthispaperthedevelopmentandconditionarereviewedsystemeficallyforthestudyonanalysisofseismicresponsesofsubwayandtherelatedaspactsinthepastfewdecades．Andso
5、meproblemsexistedarepointedout．Someworksondynamicconstitutivemodelofsoil．non—lineardynamicfiniteelementalgorithm，boundary．conditionandwaveinputmethodarcalsodoneinthispaper．n圮followingquestionsarestudied．I．Consideredthemainperformancesoilbodydistortsundertheearthquakefunc
6、tionfortheelastoplasticity,D-Pelastoplasticitymodel，whichneedsrelativelyfewexperimentalparameters，andbeanusedrelativefrequentlyinengineerings，isadoptedfortheconstitutivemodelofsoilaroundthetunnel，inthispaper．However,theD-Pmodelisgenerallyusedasaidealelastoplasticitymodel
7、intheengineeringcalculafion．ItiSfeasibleforstaticproblems．However,researchesindicatedthatsoilbodyappearshardeningphenomenonundercyclicload．ThereforethispaperimprovestheidealmodeltObethehardeningD-PelastoplasticityconstructionmodelwhichiSinconsiderationoffunctionofhardeni
8、ng．andinfersthestress-sn_ainrelationshipmatrixwhichunifiedwiththefiniteelementmothed．Numericalexampleis
