高烈度地震区隧道地震响应特性研究

摘要

在地震作用尤其是在强震作用下，地下隧道结构的地震响应特性研究已成为地震工程中一项十分重要的内容。运用有限元软件采用动力分析法对高地震烈度下隧道结构的地震响应特性进行研究.通过分析得出如下结论:随着地震波振幅的加大,隧道位移随振幅的增长大致呈线性增加,拱顶的响应略大于拱底;地震持续时间对隧道位移的影响比较显著,随着持时的增加,隧道位移增大,在0～2s内影响最为显著,拱顶位移大于拱底位移;隧道位移随地震频率的增大而减小,低频地震波导致的隧道位移幅值明显高于高频地震,因此低频的地震更易造成隧道的破坏;随剪切波入射角的增大(从水平入射到垂直入射),隧道位移先增大,临近45°稍有减小,此后又逐步增大,水平入射时位移响应幅值最小,垂直入射时位移响应幅值最大;随着埋深的增加,隧道位移响应有明显减小的趋势,但是这种趋势只是针对一般地质情况,在围岩质量、地应力和断层的叠加影响下,埋深较大时也会出现震害;在软弱围岩中,衬砌刚度的增加造成衬砌所承担的地震荷载加大,会加大隧道地震震害.