强震区穿越软硬围岩浅埋隧道抗减震技术研究

摘要

随着我国经济建设和社会快速发展，隧道建设开始渐渐进入到地震频发的高烈度地震区。交通建设中受到高山峡谷等一些复杂地形的限制，隧道在我国高烈度地震区需大量修建，且有广泛的应用前景。虽然在地震荷载作用下，隧道一般不明显表现出结构本身自振特性，长久以来隧道也被认为有良好的抗震性能。但自20世纪以来发生的几次大地震中，穿越不良地质段的隧道结构破坏尤为突出。 论文对于隧道结构穿越不良地质段中的穿越软硬围岩问题进行了研究，取得了如下研究成果： （1）对隧道浅埋段进行分析，参照弹性地基梁理论和反应位移法，选用局部弹性地基梁模型进行了推导分析，并结合反应位移法计算表达式。得出当局部弹性地基梁上作用荷载时的受力公式。 （2）研究了隧道穿越软硬围岩时，不同条件下的动力响应，主要包括：不同围岩参数，不同衬砌厚度，不同减震层选取，不同交界面倾角。结果表明：减震层的设置及参数的选择对隧道结构的受力影响最大。 （3）论文中将隧道洞口处视作自由端，隧道洞身段视作固定端，得出相应横断面受力公式。理论解与数值解相比，整体差距较小，可以为隧道抗震设计提供一定参考。 （4）对照穿越软硬围岩隧道振动台模型试验，研究穿越软硬围岩隧道的动力反应规律，探讨穿越软硬围岩隧道设置抗震层的减震效果，最后对比分析了应变增量与加速度放大系数的计算结果。

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