強(qiáng)震作用下偏壓隧道結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)研究.pdf

1、隧道穿越山體時(shí)，在淺埋地段受地形的影響，襯砌結(jié)構(gòu)很容易處于偏壓的受力狀態(tài)，當(dāng)偏壓隧道處于高寒地區(qū)時(shí)，由于冬季溫度較低，夏季溫度相對(duì)較高，偏壓隧道將承受凍融循環(huán)帶來的不利影響。因此，研究偏壓隧道的地震動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律以及溫度因素對(duì)偏壓隧道地震動(dòng)力響應(yīng)的影響具有重大的工程意義。
　　本文通過數(shù)值模擬的方法分析了偏壓隧道的地震動(dòng)力響應(yīng)特性，并在此基礎(chǔ)上探究了溫度場(chǎng)對(duì)其動(dòng)力響應(yīng)的影響。本文的主要研究工作及成果如下:
　　(1)通過收集整

2、理山嶺隧道震害資料，明確了研究地形因素及溫度因素對(duì)偏壓隧道動(dòng)力響應(yīng)影響的重要性。
　　(2)分析了單一圍巖條件下偏壓山嶺隧道洞口結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)，得出結(jié)論:偏壓地形會(huì)增大洞口段長度。在Ⅳ級(jí)圍巖、邊坡傾角30°條件下，洞口段長度相比非偏壓條件下洞口段長度放大了1.5倍。
　　(3)通過取距洞口30m處橫斷面進(jìn)行分析，研究了不同邊坡傾角下隧道結(jié)構(gòu)的地震動(dòng)力響應(yīng)。偏壓隧道在地震作用下的彎矩峰值、剪力峰值在靠山側(cè)拱腳處最大，軸力峰值在

3、背山側(cè)拱肩處最大。滿足一定的工程精度時(shí)，Ⅳ級(jí)圍巖、拱頂埋深15m條件下，偏壓隧道與非偏壓隧道在地震作用下的臨界邊坡傾角可取為20°。
　　(4)研究了不同邊坡覆土厚度對(duì)偏壓隧道動(dòng)力響應(yīng)的影響。隨著邊坡覆土厚度的增加，隧道各部位動(dòng)力響應(yīng)的不對(duì)稱性逐漸減弱。動(dòng)力條件下臨界覆土厚度約為靜力條件下根據(jù)塌落拱理論計(jì)算的臨界覆土厚度的1.84～1.96倍。
　　(5)研究了凍融循環(huán)對(duì)偏壓隧道動(dòng)力響應(yīng)的影響。研究表明，凍融循環(huán)對(duì)偏壓隧道在