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浅埋偏压小净距隧道地震响应特性研究
| 论文题名： | 浅埋偏压小净距隧道地震响应特性研究 |
| 关键词： | 小净距隧道;地震作用;响应规律;振动台试验 |
| 摘要： | 我国西南地区地质条件复杂、地震频发，特别是部分地区还属于高烈度地震区，地震区隧道工程就必须解决地震条件下隧道稳定性的问题。在山区修建隧道时，受到特殊地形及地质条件、桥隧搭接方式等因素的限制，双洞隧道的左右洞间距已经不能保证达到规范的要求，为此修建了较多的浅埋偏压小净距隧道。由于此隧道形式在地震下的响应情况还不明确，也少见于文献报道，故本文利用振动台试验研究浅埋偏压小净距隧道在地震下的响应规律，探究其地震响应机理。 本文以国家自然科学基金项目“含地下洞室（群）岩石边坡地震灾变行为与抗震性能评价”（编号:51204125）为依托，开展了浅埋偏压小净距隧道的大型振动台试验，并采用Midas GTS/NX软件对左右洞隧道在不同方向、不同加速度峰值的汶川波作用下隧道的响应规律进行了分析。主要研究内容与结论如下: (1)进行大型振动台模型试验，得出了在不同方向、不同加速度峰值汶川地震波输入下浅埋偏压小净距隧道模型的加速度与动应变响应规律，并分析其原因与特性。认为衬砌加速度受地震波的入射方向影响较大，且Z向的影响大于X向，XZ双向的影响大于单向。左洞隧道的加速度响应大于右洞隧道。左洞隧道的左半部分，由于埋深较浅、接近临空坡面，且地震波在坡面会产生波场分裂现象，不同类型的波叠加形成复杂的波场，对隧道衬砌的加速度影响较大。右洞隧道的拱顶和拱脚区域加速度响应较为剧烈，是抗震设防应着重考虑的部位。 (2)衬砌应变受地震加速度峰值的影响较大。隧道衬砌在地震作用下承受拉压循环荷载，以受拉为主。右洞隧道衬砌的动应变响应大于左洞隧道。右洞隧道由于上覆岩层较厚，在地震作用下，隧道衬砌的拱脚处，拉压应变变化剧烈，是最危险的区域。在对衬砌进行配筋时，左洞隧道应采取非对称配筋，在接近临空面的部分适当增加配筋率。隧道的拱脚处应配置双向受力钢筋，防止拉压破坏。 (3)建立地震作用下浅埋偏压小净距隧道的数值计算三维数值模型，得到了在相同工况下隧道的加速度、内力等响应规律，并通过隧道衬砌的加速度进行对比分析，验证了数值模型的可靠性。利用数值模型计算了地震作用下隧道横截面和纵向的轴力、弯矩和剪力值，隧道横截面的拱脚部位内力值最大，沿隧道的纵向内力值变化不大。 |
| 作者： | 连鹏远 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 江学良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南林业科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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