地震高烈度区软岩隧道结构动力响应特性研究

作     者：李仁强 马至刚 衣忠强 朱宝龙 吴红刚 LI Renqiang;MA Zhigang;YI Zhongqiang;ZHU Baolong;WU Honggang

作者机构：中铁九局集团有限公司沈阳110000 西南科技大学绵阳621010 中铁九局集团第六工程有限公司沈阳110000 中铁西北科学研究院有限公司兰州730000 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFC1504901) 甘肃省自然科学基金(21JR7RA738) 中铁九局集团第六工程有限公司科技发展项目(KJ-2021-05) 

出 版 物：《铁道工程学报》 (Journal of Railway Engineering Society)

年 卷 期：2022年第39卷第9期

页      码：56-63,92页

摘      要：研究目的:为研究地震作用下地震高烈度区软岩隧道加速度动态响应的基本规律,以拉林铁路杰德秀2号隧道工程为背景,设计进行了1∶50比例隧道结构模型的振动台试验。通过输入白噪声、EL波和汶川波,测试模型结构的动力响应,分析各个测点峰值加速度的放大系数随高程变化和不同地震烈度条件下的变化规律,并通过快速傅里叶变化得到功率谱频谱曲线,分析模型结构的加速度动力特性,对比各个加载工况下加速度频域响应曲线,研究模型结构频域动力响应的基本规律。研究结论:(1)地震高烈度区软岩隧道其场地高程效应的表现形式与一般场地表现不同;(2)随着地震动幅值的增大,各测点峰值加速度放大系数呈减小趋势,在0.15g加速度激励下表现出最大值,且不同频率特征地震波激励对高程效应形态的影响基本一致,仰拱处地震响应最大,在进行隧道抗震设防时,应加强对仰拱部位的抗震措施;(3)围岩土体对加速度放大效应较为显著,而隧道衬砌结构对加速度的放大效应效果不太明显,地层的响应特性在很大程度上决定着衬砌结构的地震响应特性;(4)功率谱密度曲线显示出不同地震波激励下模型结构响应峰值相差不大,但峰值所对应的频率值不同,高频段地震波对衬砌结构影响较小,低频段地震波对衬砌结构影响较大;(5)本研究成果可为地震高烈度区隧道抗震设计建设提供一定的理论参考。

主 题 词：软岩隧道 振动台试验 加速度响应 频谱曲线 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0708[理学-地球物理学类] 0818[工学-交通运输类] 0837[0837] 0814[工学-地质类] 0701[理学-数学类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1006-2106.2022.09.010

馆 藏 号：203115872...