[01802460]强震作用下地裂缝的力学响应及其对地铁隧道的致灾机理研究

本课题获得国家自然科学基金委员会的资助（项目编号：41072221）,主要针对强震作用下地裂缝的力学响应及其对地铁隧道的致灾机理这一科学问题展开研究,解决西安城区地裂缝环境下地铁隧道的致灾机理,为抗震设计提供理论支持和参考。 地裂缝是汾渭盆地带的一种典型的地质灾害,通过振动台物理模型试验和三维数值模拟技术,研究西安地裂缝在强震作用下的扩展特征、振动特征和应力场特征,总结强震作用下地裂缝的力学响应规律;以强震作用下地裂缝场地动力响应的三维数值计算模型为基础,建立跨地裂缝段地铁隧道衬砌结构动力响应的三维数值计算模型,将现代数值模拟计算与非线性理论相结合,分析强震作用下跨地裂缝段衬砌结构的变形破坏模式和范围,研究强震作用下地裂缝力学响应对隧道衬砌的致灾机理。本项目研究成果将有利于理解和认识汾渭盆地带地裂缝灾害的致灾机理,能为汾渭盆地带类似跨地裂缝段线性工程结构的抗震设计提供理论支持和参考,因而具有较重要的学术创新、科学意义和良好的应用前景。 本研究成果首次揭示了西安典型“y”形地裂缝场地主、次地裂缝两侧的地震响应特征及其与地裂缝埋深、地裂缝上下盘位置的响应规律,初步揭示了强震作用下近距离平行于地裂缝走向的马蹄形隧道衬砌结构的响应特征;具有较好的科学价值和应用价值。