高烈度地震區(qū)山嶺隧道典型洞口形式地震動力響應(yīng)研究.pdf

1、目前我國已成為世界上隧道和地下工程最多、最復雜、發(fā)展最快的國家，隨著我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的不斷深化，大量的山嶺隧道將在我國西部的崇山峻嶺中修建，包括大量修建長大的鐵路隧道。長大隧道具有大斷面大長度的特點，涉及穿越復雜不良地質(zhì)區(qū)段，接近或跨越地震活動斷裂帶。中國西部的建設(shè)地區(qū)屬于高烈度地震區(qū)，具有潛在發(fā)生大地震的可能性。目前山嶺隧道抗震沒有得到系統(tǒng)研究，抗震設(shè)計規(guī)范尚不完善，急需進行相關(guān)的研究。
　　 山嶺隧道在淺埋段、偏壓段以及洞

2、口段具有抗震上不利的因素。本論文結(jié)合成蘭線太平隧道洞口段工程實際，采用動力有限差分的數(shù)值分析方法，進行山嶺隧道洞口段地震動力響應(yīng)的研究。主要開展了以下幾方面的研究。
　　 1．根據(jù)太平隧道一側(cè)洞口的工程實例，建立典型形式洞口段隧道模型。進行了在輸入三分量時的汶川清平波進行的動力計算分析，得出結(jié)構(gòu)的地震動力響應(yīng)特性。
　　 2．針對洞口段典型的三種斷面形式（雙線馬蹄形斷面、雙線圓形斷面、單線圓形斷面）進行對比研究。通過對于

3、三種隧道洞口斷面形式在地震時的響應(yīng)情況進行抗震性能評價。提出在成蘭線所在的高烈度地震區(qū)，最適宜選用的隧道斷面形式。
　　 3．開展了另一側(cè)偏壓隧道洞口的動力響應(yīng)研究，通過洞體兩側(cè)結(jié)構(gòu)的地震動力響應(yīng)差異比較，把握在收到偏壓時隧道結(jié)構(gòu)的抗震薄弱環(huán)節(jié)，并提出在偏壓危險部位的工程措施。
　　 本論文的研究結(jié)果表明，山嶺隧道洞口段100m左右范圍內(nèi)在抗震性能方面是薄弱的環(huán)節(jié)，需要予以加強。在高烈度地震區(qū)修建隧道時，圓形隧道斷面的抗