论文部分内容阅读
大多数地下结构工程从建设到使用的过程中都不同程度地承受各种各样的动力载荷作用.深入研究地下结构动力响应,对于合理选择结构形式、施工方法和支护结构参数等有着十分重要的实际意义和理论指导作用.文中在深入研究了以往地下结构动力分析成果的基础上,从波动基础理论出发,定性地分析了地下结构岩层中波的传播特性规律.通过对地震载荷的分析,建立了拟静和拟动荷载作用下的地下结构动力计算原则,提出了动力系统作用下地下结构拟静、拟动理论解析和有限元数值仿真方法.运用拟静荷载作用下地一结构接触理论,首次将地下结构动力计算纳入了系统化分析和研究的范围,建立了地下工程结构承受爆破或地震荷载作用的弹塑性本构模型,通过模拟不同材料性态的岩土介质可方便地进行地下结构动力抗震问题的研究.通过引入相应的动力参数模型,首次建立了相应准三维改进型平面有限元动力模型,对地下结构爆破地震波荷载作用过程进行数值模拟,量化了在爆破荷载作用下不同时刻支护结构体的内力、以及围岩应力场、位移场和速度场.以地下整体支护巷道工程为研究对象,给出了承受爆破地震波作用地下工程巷道支护结构体的动力响应,其结果对实际工程抗震有着极其重要的指导意义.对爆炸地震波荷载作用下地下工程巷道锚喷支护效果分析,提出了动力荷载作用下锚喷支护的破坏形式和类型,运用有限元动力模型进一步分析地下结构的动态应力、应变和速度,为地下结构动态稳定性评价提供了分析依据和前提.两个实际工程数值分析结果表明,通过现场实测和试验,采用有限元动力模型进行数值仿真可以大大节约试验费用.对一些重要的地下工程设计施工方法能够提供优化设计,指导地下工程抗震设计,为实际工程应用提供条件.