土岩变化地层长隧道纵向地震响应解析解

作     者：禹海涛 张正伟 李攀 贺维国 赵旭 YU Hai-tao;ZHANG Zheng-wei;LI Pan;HE Wei-guo;ZHAO Xu

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 上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司上海200125 苏州大学轨道交通学院江苏苏州215131 中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFC1504305,2018YFC0809602,2017YFC1500703) 国家自然科学基金项目(51678438,41672289,51778487) 土木工程防灾国家重点实验室开放基金项目(SLDRCE16-02) 上海市青年科技启明星计划项目(17QC1400500) 上海市科学技术委员会项目(16DZ1201904,18DZ1205103) 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2019年第41卷第7期

页      码：1244-1250页

摘      要：土岩地层交界面是制约长隧道结构抗震安全的关键控制节点,但现有设计方法均未考虑隧道沿其纵向的地层变化。基于隧道的动力响应特点提出力学模型,将隧道沿纵向简化为两段处于不同地层条件中的半无限长弹性地基梁。通过求解结构的位移微分控制方程,推导出土岩变化地层长隧道纵向地震响应的解析表达式,并引入位移相位角模拟行波效应,提出了面向工程设计的土岩变化地层长隧道纵向抗震简化分析方法。通过与有限元基准模型在相同条件下的对比分析,验证了该方法的有效性。最后应用该解析公式进行参数敏感性分析,揭示了结构刚度、地层剪切波速比等关键因素对土岩变化地层隧道结构地震响应的影响规律:隧道结构刚度越大,结构内力响应越剧烈,隧道地层突变段的内力峰值差越大,地层突变的影响范围也随之变宽;地层剪切波速比越大,隧道地层突变段的内力峰值差越大,但地层突变的影响范围却不受影响。

主 题 词：地下结构 纵向地震响应 拟静力法 土岩变化地层 参数化分析 

学科分类：081401[081401] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0815[工学-矿业类] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.11779/CJGE201907008

馆 藏 号：203695787...