《基於損傷理論的大斷面隧道結構地震回響機理研究》是依託中南大學，由黃娟擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於損傷理論的大斷面隧道結構地震回響機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：黃娟
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對我國高烈度地震區大斷面隧道不斷發展和隧道結構抗震設計研究明顯不足的現狀，採用理論分析、數值計算和模型試驗相結合的研究方法，系統研究大斷面隧道結構的地震回響規律和損傷特徵。將損傷變數耦合到經典的屈服方程中，建立混凝土動力損傷本構模型，並將其套用於隧道結構地震回響時程分析，量化襯砌結構的損傷程度；重點分析地震烈度、入射方向、圍岩條件、襯砌形狀、埋深等因素對隧道結構地震回響、動力損傷的影響，揭示大斷面隧道結構的地震回響機理和損傷破壞特徵；建立隧道結構抗震安全性評價方法，最終提出大斷面隧道結構薄弱部位的具體抗震構造技術，以確保結構罕遇地震時的抗震能力。項目成果有助於完善我國隧道結構地震回響計算理論和抗震設計方法，為大斷面隧道結構抗震安全性評價提供科學依據，具有重要的理論意義和工程套用價值。
結題摘要
基於既有的損傷理論研究成果，通過定義由拉、壓應力損傷組成的雙標量損傷變數來描述混凝土的材料特性，將雙標量損傷變數引入到經典的Drucker-Prager屈服準則中，採用非關聯流動法則構建了合理、有效的混凝土材料彈塑性損傷模型，編寫了該損傷模型的相應計算程式，並通過二次開發技術實現了混凝土彈塑性損傷模型的數值分析程式化；以強震區大斷面隧道工程為研究對象，建立了隧道結構地震回響動力損傷計算模型，系統分析了不同地震強度、地震波入射方向、圍岩等級等條件下隧道結構的地震回響規律與損傷程度，探討了大斷面隧道結構的地震損傷特性和破壞機理，研究了加固圈範圍與隧道結構地震損傷量之間的關係，確定了大斷面隧道結構的合理抗震加固範圍。課題組成員已公開發表論文10篇，其中EI源刊論文4篇；已錄用待發表論文3篇，其中SCI源刊論文1篇，EI源刊論文2篇；培養碩士研究生和博士研究生各1人，研究成果可為我國隧道結構抗震設計與抗震安全性評價提供理論依據，同時對我國隧道結構地震回響計算理論的提高具有重要意義。
