高速鐵路隧道洞口緩沖結(jié)構(gòu)抗減震措施研究.pdf

1、高速列車高速穿越隧道時會產(chǎn)生明顯的氣動效應(yīng)，為解決這一問題通常會在洞口設(shè)置緩沖結(jié)構(gòu)。相比于隧道，洞口緩沖結(jié)構(gòu)的抗減震性能要差很多。我國高鐵發(fā)展迅猛，且全國大部分地區(qū)都是地震設(shè)防區(qū)，因此，研究高速鐵路隧道洞外緩沖結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)特性以及其抗減震措施具有重要意義。
　　本文運用有限元軟件ABAQUS模擬分析了條頂組合開口、側(cè)頂組合開口、間縫式雙開口、條帶式雙開口和無開口緩沖結(jié)構(gòu)地震動力響應(yīng)特性;同時提出抗震縫、混凝土底板、聯(lián)合設(shè)置抗震縫

2、和混凝土底板以及聯(lián)合設(shè)置抗震縫和鋼筋拉桿四種抗減震措施，并對其抗減震性能進(jìn)行了模擬分析和評價，得到的主要結(jié)論有:
　　(1)在地震荷載作用下，拱頂加速響應(yīng)最大，拱肩和拱腰次之，拱腳和仰拱較小;各緩沖結(jié)構(gòu)整體加速度響應(yīng)大小順序為:條帶式雙開口＜條頂組合開口＜無開口＜側(cè)頂組合開口＜間縫式雙開口;開口對其附近部位加速度有一定放大作用。
　　(2)在地震荷載作用下，拱腰的Mises應(yīng)力最大，拱肩次之，拱腳第三，拱頂和仰拱較?。l帶式

3、雙開口拱頂和拱腳的Mises應(yīng)力值相差不多）;各緩沖結(jié)構(gòu)整體Mises應(yīng)力響應(yīng)大小順序為:條帶式雙開口＜無開口＜側(cè)頂組合開口、間縫式雙開口＜條頂組合開口;開口附近部位的Mises應(yīng)力變化幅度較大。
　　(3)在地震荷載作用下，整體上拱腰的最大主應(yīng)力最大，拱頂次之，拱肩第三，拱腳第四，仰拱最小;各緩沖結(jié)構(gòu)整體最大主應(yīng)力響應(yīng)大小順序為:無開口＜間縫式雙開口＜側(cè)頂組合開口＜條帶式雙開口＜條頂組合開口;開口放大了最大主應(yīng)力值。
　　

4、(4)抗震縫對緩沖結(jié)構(gòu)抗震縫附近各部位的加速度響應(yīng)有一定放大作用，但有效減小了各部位Mises應(yīng)力響應(yīng)峰值和最大主應(yīng)力值，抗減震效果較好。
　　(5)混凝土底板對緩沖結(jié)構(gòu)除拱頂外的所有其他部位加速度響應(yīng)表現(xiàn)出極大的放大作用;對Mises應(yīng)力和最大主應(yīng)力在靠近洞口段表現(xiàn)出了明顯的放大作用，遠(yuǎn)離洞口段則表現(xiàn)為一定的減小作用，抗減震效果較差。
　　(6)聯(lián)合使用抗震縫和混凝土底板整體上對緩沖結(jié)構(gòu)各部位加速度、Mises應(yīng)力和最大主