不對(duì)稱(chēng)連拱隧道的地震動(dòng)力響應(yīng)研究.pdf

1、隨著我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，我國(guó)已成為世界上隧道及地下工程最多、建設(shè)速度最快的國(guó)家。與此同時(shí)，近年來(lái)我國(guó)多處地方發(fā)生了地震，越來(lái)越多的地下工程面臨著地震的威脅，針對(duì)地下工程的抗減震研究勢(shì)在必行。本文依托某地鐵暗挖不對(duì)稱(chēng)連拱隧道工程，采用數(shù)值計(jì)算的方法研究了不對(duì)稱(chēng)連拱隧道的地震動(dòng)力響應(yīng)，并對(duì)其抗減震措施進(jìn)行了研究，提出了適合該工程的抗震措施。本文的主要工作及研究成果如下:
　　(1)通過(guò)對(duì)已有的隧道震害實(shí)例的分析，總結(jié)歸納出

2、隧道的震害破壞形式、影響因素和破壞機(jī)理。
　　(2)通過(guò)數(shù)值模擬，研究不對(duì)稱(chēng)連拱隧道的地震動(dòng)力響應(yīng)特性，研究表明:中隔墻頂部的絕對(duì)位移較大，大拱隧道仰拱處絕對(duì)位移較小;同一位置相比，大拱隧道的位移峰值比小拱隧道小;大拱隧道的拱頂與仰拱的相對(duì)水平錯(cuò)動(dòng)位移和拱腰相對(duì)位移比小拱隧道的大?？恐懈魤σ粋?cè)的拱腳位置的彎矩值最大，在地震中易破壞;大拱段和小拱段靠圍巖一側(cè)的拱腳和拱肩處均承受較大壓力，易發(fā)生混凝土壓壞;中隔墻的頂部和底部承受較大剪

3、力，此處混凝土易出現(xiàn)剪切破壞;大拱隧道和小拱隧道的仰拱及靠近中隔墻的拱腳處拉應(yīng)力較大，易出現(xiàn)受拉破壞;拱肩和靠圍巖側(cè)拱腳及中隔墻墻身受較大壓應(yīng)力，混凝土易壓壞。圍巖的塑性區(qū)均為張拉破壞，無(wú)剪切破壞。圍巖塑性區(qū)主要分布在大拱隧道拱頂、仰拱、右拱肩，小拱隧道左拱肩、左拱腳、中隔墻底部和頂部。
　　(3)采用數(shù)值計(jì)算研究了減震層和注漿加固兩種措施的抗減震效果。研究表明:設(shè)置減震層使中隔墻頂部和底部結(jié)構(gòu)的彎矩峰值有所增大;大拱隧道的拱頂、

4、仰拱彎矩峰值得到較大的削減;小拱隧道的彎矩峰值均有不同程度的增加;大、小隧道襯砌結(jié)構(gòu)的軸力峰值總體均有減小;同一橫斷面上最大的襯砌結(jié)構(gòu)剪力峰值大幅度地減小，使同一斷面上的剪力更加均勻。注漿加固使中隔墻靠大拱隧道一側(cè)襯砌的彎矩峰值有較大增加，而靠小拱隧道的另一側(cè)則有小幅減小;大拱隧道的拱頂、拱腰和仰拱處的彎矩峰值均減小，同一位置小拱隧道正好相反;中隔墻兩個(gè)拱腳處的軸力峰值均減小，而遠(yuǎn)離中隔墻的拱腳的軸力峰值則增加;注漿后總體上剪力峰值變化