偏压条件下特大断面隧道地震动态响应的数值模拟研究

作     者：关振长 朱凌枫 乔梁 唐勇三 GUAN Zhenchang;ZHU Lingfeng;QIAO Liang;TANG Yongsan

作者机构：福州大学土木工程学院福建福州350116 海峡(福建)交通工程设计有限公司福建福州350004 平潭综合实验区交通投资集团有限公司中国平潭350400 

基　　金：国家自然科学基金项目(51678155) 福建省交通运输科技项目(201919) 

出 版 物：《应用基础与工程科学学报》 (Journal of Basic Science and Engineering)

年 卷 期：2021年第29卷第4期

页      码：927-938页

摘      要：以福州市二环路金鸡山隧道为工程背景,利用数值模拟方法研究偏压条件下特大断面隧道的地震动态响应(包括地层加速度及衬砌接触压力的动态响应),并与已完成的振动台模型试验结果相互对比验证.数值模拟结果表明:地层各测点的PHA放大系数,沿地层中轴面及衬砌边缘随高程呈对数型增长,沿临空侧坡面随高程呈指数型增长;中上部地层各测点的PHA放大系数,随地震动幅值增大呈近似线性减小趋势,而下部地层各测点的PHA放大系数则基本不变.上述数值模拟结果所表现出的高程效应,与模型试验结果基本一致.另一方面,由于地形偏压影响,静止工况下隧道衬砌上的接触压力表现出一定的偏压效应;随着地震动幅值增大,其偏压效应被进一步放大,大震幅工况下靠山侧衬砌所承担的最大接触压力约为静止工况的3倍,最小接触压力几乎为零(即衬砌与围岩完全脱空).但相比于模型试验,本次数值模拟中的衬砌始终设置为弹性状态,可能高估了其所承担的接触压力.

主 题 词：特大断面隧道 地形偏压 地震动态响应 振动台模型试验 数值模拟 

学科分类：08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.16058/j.issn.1005-0930.2021.04.012

馆 藏 号：203104193...