強震區(qū)臨近空洞隧道地震動力響應(yīng)特性研究.pdf

1、隨著我國路網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展，越來越多的隧道將建設(shè)在高烈度地震區(qū)。我國巖溶地質(zhì)分布非常廣泛以及資源的過度開采等原因，使得地層中出現(xiàn)空洞這種不良地質(zhì)區(qū)域。由于線路線行的限制，很多隧道難免會穿越空洞區(qū)域，在地震荷載作用下，這些隧道將很容易遭受破壞而阻斷交通，因此臨近空洞隧道的地震動力響應(yīng)特性的研究顯得非常重要。
　　本文采用數(shù)值模擬手段研究了臨近空洞隧道的地震動力響應(yīng)特性。首先，開展地震動力基礎(chǔ)理論的研究，針對無限元邊界尋求一種有效的輸

2、入方法。其次，采用正交試驗的科學(xué)手段研究了空洞隧道地震動力響應(yīng)的敏感性，以及考慮襯砌材料的損傷特性，開展空洞隧道結(jié)構(gòu)非線性損傷演化分析。最后，針對空洞位于隧道右側(cè)的情形對注漿加固這種措施進行了相應(yīng)研究。通過本文的研究得出以下一些結(jié)論:
　　(1)針對ABAQUS軟件中的無限元邊界，采用波場分離技術(shù)后，使用PYTHON腳本在底部和側(cè)部均施加等效節(jié)點荷載的方式，可以有效解決外緣波動輸入的問題。
　　(2)隧道埋深H、空洞跨度D、

3、空洞高跨比R對隧道襯砌結(jié)構(gòu)彎矩極值和動應(yīng)力集中系數(shù)的敏感性為:當(dāng)空洞位于隧道側(cè)部時，空洞高跨比R＞空洞跨度D＞隧道埋深H;當(dāng)空洞位于隧道上部時，隧道埋深H＞空洞跨度D＞空洞高跨比R;當(dāng)空洞位于隧道下部時，空洞跨度D＞空洞高跨比R＞隧道埋深H。
　　(3)在剪切波作用下，隧道發(fā)生剪切變形，使襯砌在共軛45°方向處出現(xiàn)反復(fù)的剛度退化現(xiàn)象，在宏觀上呈現(xiàn)襯砌裂縫的交替張開和閉合?？斩吹拇嬖谑沟靡r砌結(jié)構(gòu)發(fā)生偏向空洞的凸起，該部分襯砌出現(xiàn)較大