不對稱連拱隧道的地震動力響應研究.pdf

1、隨著我國交通基礎設施建設的快速發(fā)展，我國已成為世界上隧道及地下工程最多、建設速度最快的國家。與此同時，近年來我國多處地方發(fā)生了地震，越來越多的地下工程面臨著地震的威脅，針對地下工程的抗減震研究勢在必行。本文依托某地鐵暗挖不對稱連拱隧道工程，采用數(shù)值計算的方法研究了不對稱連拱隧道的地震動力響應，并對其抗減震措施進行了研究，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)通過對已有的隧道震害實例的分析，總結歸納出

2、隧道的震害破壞形式、影響因素和破壞機理。
　　(2)通過數(shù)值模擬，研究不對稱連拱隧道的地震動力響應特性，研究表明:中隔墻頂部的絕對位移較大，大拱隧道仰拱處絕對位移較小;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水平錯動位移和拱腰相對位移比小拱隧道的大?？恐懈魤σ粋鹊墓澳_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力較大，易出現(xiàn)受拉破壞;拱肩和靠圍巖側拱腳及中隔墻墻身受較大壓應力，混凝土易壓壞。圍巖的塑性區(qū)均為張拉破壞，無剪切破壞。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:設置減震層使中隔墻頂部和底部結構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、小隧道襯砌結構的軸力峰值總體均有減小;同一橫斷面上最大的襯砌結構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襯砌的彎矩峰值有較大增加，而靠小拱隧道的另一側則有小幅減小;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;中隔墻兩個拱腳處的軸力峰值均減小，而遠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