地震作用下大断面隧道衬砌结构的动力损伤特性

作     者：黄娟 龙浩风 周世杰 施成华 HUANG Juan;LONG Haofeng;ZHOU Shijie;SHI Chenghua

作者机构：中南大学土木工程学院湖南长沙410075 

基　　金：湖南省自然科学基金资助项目(2021JJ30837) 

出 版 物：《华南理工大学学报（自然科学版）》 (Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2023年第51卷第4期

页      码：124-134页

摘      要：基于混凝土材料的动力损伤特性,建立了其弹塑性损伤本构模型,将该模型应用于强震区某大断面隧道工程,分析了不同地震波入射方向、地震波强度和围岩条件下隧道结构的地震响应与动力损伤规律,探讨了大断面隧道结构的地震损伤特性和破坏机理。研究结果表明:地震波垂直、水平两种入射条件下两者衬砌的压主应力、加速度响应形态相似,但水平入射条件下衬砌结构的应力、加速度响应相较于垂直入射条件更加剧烈;水平入射时衬砌的动力损伤远大于垂直入射时的动力损伤,且动力损伤主要集中于拱腰与墙脚处;围岩条件对隧道衬砌结构的拉主应力响应以及动力损伤有显著影响,V级围岩条件下衬砌结构的最大拉应力是IV级围岩下的5.7倍;隧道结构的地震响应与动力损伤特性也受地震波强度的影响,随着地震波强度增大,应力、加速度响应峰值以及最大动力损伤量均呈现非线性增大趋势,动力损伤随之加剧且由拱腰和墙脚处逐渐向外扩展;在强震区软岩隧道抗震设计以及运营期间震后加固修复应着重注意动力损伤集中的部位。

主 题 词：大断面隧道 衬砌结构 弹塑性损伤本构模型 地震响应 动力损伤特性 

学科分类：08[工学] 0708[理学-地球物理学类] 0818[工学-交通运输类] 0837[0837] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.12141/j.issn.1000-565X.220391

馆 藏 号：203121213...