隧道地震響應的動力離心模型試驗與簡化分析.pdf

1、隧道以及地下管線作為基礎(chǔ)設施，在現(xiàn)代城市中得到廣泛使用，而這類地下結(jié)構(gòu)往往要承受靜力與地震荷載共同作用。隨著地下工程建設的迅猛發(fā)展，地下結(jié)構(gòu)的抗震問題日益受到工程界的重視，國內(nèi)外涌現(xiàn)出了眾多地下結(jié)構(gòu)抗震方面的研究成果，分析手段包括理論分析與數(shù)值模擬等方法。另一方面，由于離心機試驗技術(shù)可以模擬原型真實應力場，也被作為一種有力的工具廣泛應用于地震工程領(lǐng)域的研究。本文依托上海長江隧道工程，取得了如下研究成果：
　　 1.首先進行了自由

2、場地震響應離心模型試驗，研究了不同土質(zhì)條件和不同地震強度下的自由場地層響應，從地層加速度、側(cè)向水平位移、地表沉降等幾個方面對自由場地震響應規(guī)律進行了總結(jié)。
　　 2.完成了隧道地震響應的離心機振動臺試驗，使用了層狀剪切模型箱，研究了不同地震強度、不同邊界條件下的隧道和地層響應；同時與自由場試驗結(jié)果進行對比，研究了隧道存在對周圍土體地震響應帶來的影響。試驗結(jié)果表明：隧道在地震荷載作用下的受力特征完全不同于靜力狀態(tài)，隧道與周圍場地的

3、響應結(jié)果與輸入地震強度、物理邊界條件存在必然聯(lián)系；隧道周圍的場地地震響應不同于自由場狀態(tài)，隧道的存在對周圍場地的響應存在明顯影響。
　　 3.基于平面應變和擬靜力假定，采用彈性理論方法，推導出動荷載作用下圓形隧道外圍的土體彈簧系數(shù)以及地層應力表達式，將其運用于響應位移法分析隧道的地震響應，對該方法做了進一步簡化，并將離心試驗結(jié)果與改進后的簡化分析結(jié)果對比，驗證了該方法的可行性與合理性。
　　 4.本文對三種簡化分析方法(