双排桩加固滑坡地段隧道衬砌地震累积变形效应试验研究

作     者：韦洪 吴红刚 吴道勇 施英 唐林 吕小强 谌清 WEI Hong;WU Honggang;WU Daoyong;SHI Ying;TANG Lin;LV Xiaoqiang;CHEN Qing

作者机构：贵州大学资源与环境工程学院贵州贵阳550025 中铁西北科学研究院有限公司甘肃兰州730070 贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室贵州贵阳550025 甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司甘肃兰州730070 兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 

基　　金：甘肃省青年科技基金项目(22JR5RA777) 青海省重点研发与转化计划(科技成果转化专项2022-SF-158) 中国中铁股份有限公司科技研究开发计划(2022-重大专项-07) 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2023年第42卷第S2期

页      码：3966-3979页

摘      要：为研究双排桩加固滑坡地段隧道衬砌的地震累积变形效应(SCDE),以实际工程案例为依托首次开展振动台试验,测试得到不同概率水平地震作用下双排桩和隧道衬砌的加速度及动态位移响应数据信息。建立边坡灾变全过程中隧道衬砌受力变形-频率-能量演变特性的内在关联机制。提出一种反应地震波激励下隧道衬砌塑性变形程度的分析指标-塑性效应系数(PEC),并从能量传递特性角度利用Arias强度(I_(a))验证以PEC分析隧道衬砌塑性变形的适用性。基于快速傅里叶变换(FFT)方法,讨论地震波频率分量对隧道衬砌SCDE和局部变形的影响机制。结果表明,PEC充分考虑隧道衬砌的塑性变形特性,且物理意义明确,相比峰值隧道位移(PTD)能更加清晰反应隧道衬砌的塑性变形程度和SCDE。辅以I_(a)强度峰值比(M_(Ia))对比验证分析,系统揭示隧道衬砌的地震累积变形演化过程和质点空间位置区域性响应特征。频域分析结果表明,地震波的低频分量和高频分量分别对隧道衬砌的整体和局部变形起着控制性作用。双排桩加固滑坡地段隧道衬砌的动态变形响应是一个渐进性累计演化过程,清晰判识隧道衬砌的SCDE,可为确定其所处地震变形状态和适当的抗震加固提供科学依据。

主 题 词：隧道工程 地震累积变形效应 塑性效应系数 动态位移响应 双排桩 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0708[理学-地球物理学类] 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：10.13722/j.cnki.jrme.2022.0866

馆 藏 号：203124458...