本书聚焦我国西北高烈度区陆路交通隧道-滑坡工程建设难题，从国内外山岭隧道地震震害调查资料入手，将地震波传播理论与地质力学物理模型相结合、振动台试验与动力学有限元仿真分析相融合，制订基于工程地质分析原理的“隧道-滑坡体系”典型模式分类细则与地质力学物理模型构建方法，揭示隧道下穿滑坡体系从局域到全域的渐进累积变形特征和动力破坏失稳模式；提出隧道下穿滑坡体系空间动力耦合系统结构损伤评价方法和高烈度区滑坡地段隧道最小安全下穿距离计算方法；构建基于动力刚度匹配基的隧道衬砌减隔震结构精准设计方法和消能组合式新型多锚点圆桩加固技术，为隧道工程在复杂地质条件和动力环境下的建设与运营提供理论支撑。
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2002.09-2006.07 中国矿业大学 土木工程 学士
2006.09-2008.07 中国铁道科学研究院 岩土工程 硕士
2009.09-2012.07 中国铁道科学研究院 岩土工程 博士（1）2008.07～2011.07 中铁西北科学研究院有限公司勘察设计分公司 助理工程师
（2）2011.07～2014.08 中铁西北科学研究院有限公司勘察设计分公司 工程师
（3）2014.08～2014.10 中铁西北科学研究院有限公司勘察设计分公司 工程师
（4）2014.11～2021.02 中铁西北科学研究院有限公司勘察设计分公司 高级工程师
（5）2021.02～2023.03 中铁西北科学研究院有限公司勘察设计分公司 正高级工程师
（6）2023.03～2023.09 中铁西北科学研究院有限公司地质灾害防治科创中心 地质灾害防治科创中心副主任（主持工作）/正高级工程师
（7）2023.09至今 中铁西北科学研究院有限公司地质灾害防治科创中心 地质灾害防治科创中心副主任（主持工作）、中国中铁路基与爆破专业研发中心监测评价分中心主任/正高级工程师发表论文 90 篇，其中SCI检索 18 篇，EI检索 33 篇，其他核心期刊检索 20 篇。
[1]吴红刚,武志信,谢显龙,等. 土质边坡微型桩组合结构大型振动台试验研究 [J]. 岩土力学, 2019, 40 (10): 3844-3854.
[2]赵金,吴红刚,杨涛. 滑坡对不同特性地震波的动力响应规律 [J]. 中国地质灾害与防治学报, 2018, 29 (06): 47-52.
[3]牌立芳,吴红刚,杨涛. 高填方滑坡抗滑桩地震动力响应分析 [J]. 中国地质灾害与防治学报, 2018, 29 (05): 126-134.
[4]艾挥,吴红刚,冯文强,等. 多滑动面滑坡变形破坏机理的振动台试验研究 [J]. 防灾减灾工程学报, 2018, 38 (01): 65-71.
[5]吴红刚,冯文强. 双排桩治理大型多滑动面滑坡的振动台试验 [J]. 铁道工程学报, 2015, 32 (11): 30-36.2018.3-今 甘肃省科学技术厅 甘肃省科技专家
2018.6-今 玄武岩纤维公路产业协同创新共同体 理事
2019.3-今 中国施工企业管理协会 科技专家
目录
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 高烈度区隧道-滑坡体系发展概况 1
1.2 高烈度区隧道-滑坡体系研究进展 4
1.2.1 隧道-滑坡体系静力学领域研究历程 4
1.2.2 隧道-滑坡体系地震波传播互馈机制 6
1.2.3 隧道-滑坡体系空间动力耦合效应及损伤评价方法 7
1.2.4 隧道-滑坡体系衬砌结构荷载和变形及安全距离 9
1.2.5 隧道-滑坡体系抗减震防治技术 11
1.2.6 亟待解决的问题 12
1.3 本书内容及特点 13
参考文献 14
第2章 高烈度区隧道下穿滑坡体系模型概化、振动台试验设计和
有限元模型建立 21
2.1 隧道下穿滑坡体系类型划分及地质力学物理模型建立 21
2.1.1 基于工程地质分析原理的隧道-滑坡体系类型划分 21
2.1.2 基于工程地质分析原理的隧道下穿滑坡体系地质力学物理模型简化 26
2.1.3 隧道下穿滑坡体系典型模式振动台模型概化 35
2.2 振动台试验设计 42
2.2.1 振动台概况 43
2.2.2 模型相似设计及相似材料选择 46
2.2.3 传感器选取及试验模型制作 51
2.3 有限元模型建立 57
2.3.1 PLAXIS 2D 有限元软件简介 57
2.3.2 模型界面设计 58
2.3.3 动力计算步骤 62
2.4 本章小结 62
参考文献 63
第3章 隧道下穿滑坡体系的地震波传播特性及空间变形特征 66
3.1 隧道下穿主滑面典型模式的地震波传播特性及空间变形特征 66
3.1.1 地震波选择及加载工况设计 66
3.1.2 地震作用下衬砌结构动力响应时域特性 69
3.1.3 地震作用下衬砌结构动力响应频域特性 75
3.1.4 隧道下穿主滑面典型模式的空间受力变形模式 77
3.2 隧道下穿牵引段滑面典型模式的地震波传播特性及空间变形特征 80
3.2.1 地震波选择及加载工况设计 80
3.2.2 地震作用下衬砌结构动力响应时域特性 81
3.2.3 地震作用下衬砌结构动力响应频域特性 85
3.2.4 隧道下穿牵引段滑面典型模式的空间受力变形模式 87
3.3 隧道横穿主滑面典型模式的地震波传播特性及空间变形特征 90
3.3.1 地震波选择及加载工况设计 90
3.3.2 地震作用下衬砌结构动力响应时域特性 91
3.3.3 地震作用下衬砌结构动力响应频域特性 95
3.3.4 隧道横穿主滑面典型模式的空间受力变形模式 97
3.4 隧道横穿牵引段滑面典型模式的地震波传播特性及空间变形特征 100
3.4.1 地震波选择及加载工况设计 100
3.4.2 地震作用下衬砌结构动力响应时域特性 101
3.4.3 地震作用下衬砌结构动力响应频域特性 105
3.4.4 隧道横穿牵引段滑面典型模式的空间受力变形模式 106
3.5 本章小结 109
参考文献 110
第4章 隧道下穿滑坡体系空间动力耦合系统结构损伤评价 112
4.1 基于弹塑性效应的隧道衬砌地震累积损伤评价 113
4.1.1 隧道衬砌地震累积损伤评价指标 114
4.1.2 隧道横穿主滑面空间动力耦合系统地震累积损伤PEC 评价 119
4.1.3 隧道横穿牵引段滑面空间动力耦合系统地震累积损伤PEC 评价 121
4.2 基于能量效应的隧道衬砌结构损伤评价 123
4.2.1 基于能量效应的艾里阿斯烈度动力损伤放大效应评价指标 124
4.2.2 隧道横穿主滑面空间动力耦合系统MIa 损伤评价 125
4.2.3 隧道横穿牵引段滑面空间动力耦合系统MIa 损伤评价 128
4.3 基于频谱差异的隧道衬砌结构损伤水平相关性评价 132
4.3.1 基于频谱幅值的对数正态分布结构动力损伤水平相关性评价指标 133
4.3.2 隧道下穿主滑面空间动力耦合系统损伤水平相关性评价 135
4.3.3 隧道下穿牵引段滑面空间动力耦合系统损伤水平相关性评价 141
4.4 本章小结 147
参考文献 148
第5章 高烈度区隧道下穿滑坡体系最小安全下穿距离计算 149
5.1 基于水平地震附加荷载作用的滑坡推力计算 150
5.1.1 经典力学的传递系数法滑坡推力计算 150
5.1.2 基于地震波传播时域特性的附加水平地震力计算 151
5.1.3 基于地震波传播时域特性的附加滑坡推力计算 153
5.2 子结构-反应位移地震作用计算 154
5.2.1 经典反应位移法地震作用计算 155
5.2.2 基于土-结构相互作用分析的子结构地震作用计算 156
5.2.3 基于LSRDI效应的子结构-反应位移地震作用计算 157
5.3 高烈度区隧道结构荷载和变形的理论解 159
5.3.1 隧道横穿基岩典型力学模式理论解 159
5.3.2 隧道横穿滑体典型力学模式理论解 166
5.3.3 隧道横穿滑面典型力学模式理论解 169
5.4 高烈度区隧道最小安全下穿距离计算 172
5.4.1 隧洞施工径向扰动深度 172
5.4.2 松动岩土体的挤压带拱高 178
5.4.3 最小安全下穿距离 180
5.5 本章小结 181
参考文献 182
第6章 高烈度区隧道下穿滑坡体系的衬砌减隔震技术
及抗震型防治结构设计 183
6.1 岩土地震工程DGS-100振动台研发及可靠性验证 185
6.1.1 DGS-100动态试验加载全数字伺服控制系统研发 185
6.1.2 地震模拟振动台系统组成及工作可靠性检算 187
6.1.3 地震模拟试验台振动伺服油缸工作参数核定及设备可靠性评价 189
6.1.4 振动台设备地基基础处理及可靠性评价 192
6.2 高烈度区隧道下穿滑坡典型模式衬砌减震层优化设计效果评价 200
6.2.1 基于刚度匹配原则的隧道衬砌减震层设计 200
6.2.2 振动台试验设计 209
6.2.3 不同加载序列衬砌结构加速度响应减震效果评价方法 217
6.2.4 不同加载序列衬砌结构动应变响应减震效果评价方法 226
6.3 新型多锚点锚索圆桩加固高烈度区隧道横穿滑面典型模式的抗震性能评估 236
6.3.1 新型多锚点锚索圆桩抗震结构设计优化 236
6.3.2 振动台试验设计 239
6.3.3 不同加载序列多锚点锚索圆桩加速度响应抗震效果评价方法 248
6.3.4 不同加载序列多锚点锚索圆桩动应变响应抗震效果评价方法 257
6.4 本章小结 268
参考文献 269
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