強震作用下拱頂背后空洞對隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響分析.pdf

1、隧道襯砌拱頂空洞作為一種常見的隧道襯砌病害形式會對襯砌結(jié)構(gòu)的受力產(chǎn)生較為明顯的影響。已有的震害調(diào)查記錄表明在地震動過程中，空洞位置處隧道襯砌破損較為嚴(yán)重。鑒于我國有大量已建成隧道位于高烈度地震區(qū)，因此對地震動作用下襯砌背后空洞對隧道結(jié)構(gòu)變形及安全穩(wěn)定性的研究就十分必要。
　　論文首先通過數(shù)值模擬方法研究了拱頂空洞尺寸對地震動作用下襯砌結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)影響，然后以汶川大地震中震害較為嚴(yán)重的龍溪隧道為工程背景，對不同地震烈度下拱頂空洞對

2、隧道襯砌結(jié)構(gòu)的地震動力響應(yīng)進行了分析。最后針對龍溪隧道工程對拱頂空洞加固圈的參數(shù)進行了優(yōu)化分析。本文的主要研究工作及成果如下:
　　(1)對襯砌背后空洞的成因進行了歸納總結(jié)，將空洞的成因總結(jié)為以下兩個主要方面:施工質(zhì)量原因和設(shè)計方案考慮不充分?？偨Y(jié)了幾種常用的隧道襯砌背后空洞的處治措施，主要包括:回填注漿、錨桿補強、內(nèi)表面補強、內(nèi)襯+鋼拱架補強、襯砌改建。
　　(2)對拱頂空洞的尺寸對隧道襯砌結(jié)構(gòu)的影響進行了研究，得出結(jié)論:

3、隧道襯砌背后拱頂空洞對隧道拱頂襯砌結(jié)構(gòu)的變形、內(nèi)力及應(yīng)力有較為明顯的影響。隨著空洞尺寸的增大，襯砌結(jié)構(gòu)變形顯著，空洞位置處襯砌彎矩增大而軸力減小，正應(yīng)力及剪應(yīng)力均明顯增大。
　　(3)依托工程實例，在不同地震度烈度條件下，對拱頂存在大范圍空洞的隧道襯砌結(jié)構(gòu)進行研究分析，得出結(jié)論:地震烈度對襯砌結(jié)構(gòu)的正應(yīng)力、剪應(yīng)力以及軸力和彎矩具有較明顯的影響，對彎矩的增大作用更為明顯，可能會造成襯砌大偏心受拉破壞。
　　(4)對隧道空洞位置