本书系统研究盾构隧道地震响应分析与抗减震技术。本书围绕盾构隧道横向抗震性能，开展拟静力弹塑性分析、结构破坏模式及量化指标研究；针对盾构隧道拼装式结构特点，创新性地建立管片接头与环间接头接触非线性分析理论，揭示接头刚度随传递荷载演化的非线性特征；基于氯离子侵蚀模型和钢筋混凝土劣化模型，揭示服役期内盾构隧道抗震性能劣化规律；采用振动台试验和数值模拟，探讨可液化场地中盾构隧道横向与纵向地震响应规律及损伤模式；结合拟静力足尺试验获得的环间接头力学响应特征，分析螺栓预紧力、弹性垫圈、钢纤维管片对盾构隧道结构抗震性能的影响；建立壁后注浆渗透扩散模型，阐明不同扩散形态下壁后注浆对盾构隧道结构动力性能的影响。
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(1) 2004-9至2011-12, 西南交通大学, 隧道与地下结构, 博士
(2) 1994-10至1996-4, 日本东北大学，结构抗震，博士研究生
(3) 1993-10至1994-9, 中国赴日本国留日预备学校
(2) 1986-9至1989-7, 西安理工大学, 水电站结构, 硕士
(3) 1980-9至1984-7, 四川大学, 水工结构, 学士(1) 2014-10至今,？西南交通大学,？土木工程学院,？教授
(2) 2007-7至2014-9,？西南交通大学,？土木工程学院,？副教授
(3) 1989-7至1991-8,？四川电力职业技术学院,？水利水电与建筑工程系,？讲师
(4) 1984-7至1986-8,？贵州大学,？土木工程学院,？助教主持国家自然科学基金重点项目“活动断裂带强震与蠕滑作用下隧道工程灾变机制及全寿命周期安全评价与设计”国家自然科学基金和教育部学位中心通讯评审人，岩石力学与工程学报、中国公路学报、隧道建设、Tunnel and Underground Space Technology、Journal of Earthquake and Tsunami、Ocean Engineering等多个国内和国际著名专业期刊的审稿人
目录
第1章 绪论 1
1.1 盾构隧道建设现状 1
1.2 盾构隧道地震震害 2
1.3 盾构隧道地震响应分析与抗减震技术研究现状 3
1.3.1 盾构隧道地震响应分析现状 3
1.3.2 盾构隧道抗减震技术现状 6
1.3.3 我国盾构隧道抗减震研究面临的问题 7
第2章 盾构隧道横向抗震性能指标量化与拟静力弹塑性分析 10
2.1 盾构隧道横向抗震性能指标体系 10
2.1.1 抗震性能水平划分 10
2.1.2 结构抗震性能指标 11
2.2 盾构隧道拟静力弹塑性分析方法 12
2.2.1 方法原理 12
2.2.2 材料模型与数值模型构建 14
2.2.3 拟静力弹塑性分析法与时程法计算结果对比分析 27
2.3 基于拟静力弹塑性法的盾构隧道响应分析 29
2.3.1 钢筋混凝土材料模型 29
2.3.2 计算模型与计算参数选取 30
2.3.3 地层及结构参数对隧道抗震性能影响 31
2.4 基于拟静力弹塑性法的盾构隧道横向性能指标控制值 44
2.4.1 盾构隧道破坏模式 44
2.4.2 圆形盾构隧道结构性能指标的控制值 51
第3章 盾构隧道横向管片接头力学模型与非线性分析 62
3.1 盾构隧道接头模型化的基本思想 62
3.1.1 盾构隧道结构分析的子结构离散 62
3.1.2 子结构边界自由度缩减 63
3.1.3 接头力学建模的基本问题 64
3.2 盾构隧道管片接头多自由度耦合力学模型构建 67
3.2.1 接头模型化方法 67
3.2.2 无滑移接头力学方程推导 69
3.2.3 考虑接缝滑移的接头力学方程推导 81
3.3 管片接头力学模型试验验证 82
3.3.1 接头变形性能 83
3.3.2 接缝张开量与螺栓拉应力响应 85
3.4 管片接头力学特性分析 87
3.4.1 位移偏心距对接头转动刚度的影响特性 87
3.4.2 接头力学模型接触状态类型 88
3.4.3 地震作用对盾构隧道接头弯曲刚度影响分析 90
3.5 盾构隧道结构横向非线性分析 93
3.5.1 接头刚度等效 93
3.5.2 结构非线性计算技术 96
3.5.3 基于反应位移法的横向地震非线性响应分析 98
第4章 盾构隧道纵向环间接头力学模型与非线性分析 104
4.1 盾构隧道纵向变形模型 104
4.1.1 等效连续化模型 104
4.1.2 纵向变形模式的划分 107
4.1.3 纵向等效刚度表达式的推导 109
4.2 盾构隧道纵向变形分析 118
4.2.1 盾构隧道纵向力学行为分析 118
4.2.2 判别变形模式的方法 126
4.2.3 纵向等效刚度影响因素 128
4.2.4 有限元模型验证 135
4.3 盾构隧道纵向地震响应分析 138
4.3.1 反应位移法 139
4.3.2 纵向内力求解 140
4.3.3 反应位移法的迭代计算方法 143
4.3.4 实例分析 144
4.3.5 盾构隧道纵向抗震有限元分析 147
第5章 侵蚀环境下盾构隧道抗震性能劣化与分析 154
5.1 隧道结构耐久性影响因素 154
5.2 氯离子侵蚀作用下盾构隧道管片劣化机理 154
5.2.1 氯离子侵蚀模型 155
5.2.2 氯离子侵蚀钢筋影响因素 156
5.2.3 钢筋锈蚀率的确定 158
5.2.4 多重环境时间相似理论 158
5.3 盾构隧道管片侵蚀损伤理论模型 159
5.3.1 ABAQUS混凝土损伤塑性模型 160
5.3.2 荷载和侵蚀作用下钢筋混凝土劣化模型 162
5.4 劣化盾构隧道结构横向抗震分析 164
5.4.1 工程概况 164
5.4.2 计算模型与参数 165
5.4.3 劣化盾构隧道结构抗震性能数值分析 167
5.4.4 劣化隧道结构抗震性能随服役时间变化分析 196
第6章 可液化场地盾构隧道地震响应规律分析 200
6.1 可液化场地盾构隧道振动台试验分析 200
6.1.1 振动台试验方案设计 200
6.1.2 横向部分可液化场地试验结果分析 212
6.1.3 纵向部分可液化场地试验结果分析 219
6.2 可液化场地盾构隧道非线性动力数值模型概况 225
6.2.1 土体单元及本构模型 225
6.2.2 结构单元及参数 228
6.2.3 土-结构相互作用、网格划分和阻尼参数 229
6.2.4 数值计算过程 230
6.3 横向部分可液化场地中盾构隧道地震响应 231
6.3.1 数值计算模型 231
6.3.2 土-结构体系地震响应规律 236
6.3.3 盾构隧道地震变形损伤模式 242
6.4 纵向部分可液化场地中盾构隧道地震响应 251
6.4.1 数值计算模型 251
6.4.2 土-结构体系地震响应规律 253
6.4.3 盾构隧道地震变形损伤模式 258
第7章 盾构隧道环间接头的地震响应特征与抗减震措施 265
7.1 基于拟静力试验的盾构隧道环间接头地震响应特征 265
7.1.1 盾构隧道环间接头足尺试验方案 265
7.1.2 盾构隧道纵向地震响应拟静力试验数值分析 272
7.1.3 盾构隧道环间接头足尺试验 274
7.1.4 试验结果 279
7.2 环间接头螺栓预紧力对结构抗减震性能影响分析 286
7.2.1 考虑螺栓预紧力的盾构隧道纵向分析模型 286
7.2.2 考虑螺栓预紧力的环间接头地震响应分析 293
7.3 环间接头弹性垫圈对结构抗减震性能影响分析 297
7.3.1 考虑弹性垫圈的盾构隧道纵向分析模型 297
7.3.2 考虑弹性垫圈的环间接头地震响应数值模拟 303
7.4 钢纤维管片对结构抗减震性能影响分析 319
7.4.1 钢纤维混凝土环间接头抗拉性能试验设计 319
7.4.2 试验结果分析 323
第8章 盾构隧道壁后注浆减隔震性能分析 332
8.1 盾构隧道壁后注浆技术 332
8.1.1 盾构隧道壁后注浆技术简介 332
8.1.2 盾构隧道壁后注浆扩散机理 334
8.2 壁后注浆抗减震材料试验研究 337
8.2.1 试验原材料及试验设计 337
8.2.2 均匀设计试验结果及讨论 341
8.2.3 水泥含量对比试验结果及讨论 343
8.2.4 A-C浆液结石体的三轴压缩试验 346
8.3 非饱和地层条件下盾构隧道壁后注浆渗透扩散模型 347
8.3.1 基本假定 347
8.3.2 盾尾间隙中充填浆液的等效 347
8.3.3 盾构隧道壁后注浆的渗透扩散理论 348
8.3.4 渗流有限元计算和试验结果验证 356
8.3.5 壁后注浆参数与浆液扩散半径的关系 359
8.4 盾构隧道壁后注浆对结构动力性能的影响 367
8.4.1 不同稳定性地层条件下的两种壁后注浆扩散形态 367
8.4.2 壁后注浆为扩散形态1时盾构隧道的抗减震性能分析 369
8.4.3 壁后注浆为扩散形态2时盾构隧道的抗减震性能分析 381
参考文献 393
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