考虑变形缝影响的盾构隧道纵向抗震性能分析

作     者：禹海涛 陈董祎 姜海西 YU Haitao;CHEN Dongyi;JIANG Haixi

作者机构：同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092 同济大学地下建筑与工程系上海200092 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFC1500703 2018YFC0809602) 国家自然科学基金项目(51678438) 上海市青年科技启明星计划资助项目(17QC1400500) 上海市科学技术委员会(16DZ1200302 16DZ1201904 18DZ1205103) 软弱土与环境土工教育部重点实验室(浙江大学)开放基金项目(2018P08)~~ 

出 版 物：《自然灾害学报》 (Journal of Natural Disasters)

年 卷 期：2018年第27卷第6期

页      码：10-18页

摘      要：盾构隧道通过设置变形缝可适应沿纵向的不均匀沉降和变形,但目前盾构隧道结构抗震设计尚未考虑变形缝的影响,且变形缝对盾构隧道的纵向抗震性能的影响机制尚不清晰。本文将盾构隧道简化为三维的等效梁单元,放置在粘弹性地基上,采用地基弹簧和阻尼单元模拟隧道与土体间的动力相互作用,并通过细观三维精细化模型来模拟变形缝,即采用沿环向分布的轴向拉压弹簧和切向剪切弹簧来真实模拟地震作用下的变形缝张开量和错位量等变形。综合考虑不同地震动输入方向和不同地震波频谱特性,对比分析盾构隧道有/无变形缝时的非一致地震响应特征,并对变形缝间距变化进行了参数敏感性分析,系统揭示了变形缝对盾构隧道纵向抗震性能的影响规律。分析结果表明:在隧道纵向布置变形缝能有效减小盾构隧道在地震作用下的轴力和弯矩,但随着变形缝间距的增大,减震效果显著降低。研究结论可为今后类似工程的抗震分析及变形缝设计提供指导。

主 题 词：盾构隧道 地震响应 非一致输入 变形缝 减震效果 

学科分类：083002[083002] 0830[工学-生物工程类] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0708[理学-地球物理学类] 0815[工学-矿业类] 0837[0837] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 0704[理学-天文学类] 

D　O　I：10.13577/J.JND.2018.0602

馆 藏 号：203454380...