跨断裂地铁隧道地震动力响应特征研究

论文摘要

研究目的:活动断裂在我国分布较广,然而在长距离工程选线及设计中,线路往往会穿越或邻近活动断裂带。断裂粘滑作用常造成地震发生,加之地震动力作用下地铁隧道的地震响应和受力变形问题又是隧道设计的重点和难点,因此本文对地铁隧道跨越活动断裂进行地震荷载时程分析,从定量角度研究跨断裂地铁隧道地震动力响应特征。研究结论:(1)地表断裂位置处PGA放大系数最大,向两侧逐渐减小,具有典型的上盘效应;(2)地震作用改变了断裂附近隧道结构接触压力,在地震过程中,拱顶最大接触压力在上盘增大下盘减小,而拱底最大接触压力在上盘减小下盘增大,接触压力的主要变化范围在上盘40 m和下盘30 m范围内;(3)地震荷载下断裂附近隧道结构拱顶轴力在上盘增大下盘减小,而拱底轴力在上盘减小下盘增大,此外,在断裂位置处隧道结构弯矩和剪应力数值明显增大;(4)基于地震作用下跨断裂地铁隧道内力显著变化范围,给出了地震动力作用下跨断裂地铁隧道的纵向设防长度建议值为上盘40 m、下盘30 m,在此区域内应采取设置减震层、加固围岩和采用柔性接头等抗震设防措施;(5)本研究成果可为跨断裂地铁隧道抗震设防提供科学参考和理论依据。

论文目录

• 1 数值模型
•   1.1 地层参数
•   1.2 模型建立及边界条件
•   1.3 输入地震波的选取
•   1.4 阻尼设定
• 2 计算结果分析
•   2.1 地表加速度响应
•   2.2 接触压力响应特征
•     2.2.1 沿纵向拱顶接触压力响应特征
•     2.2.2 沿纵向拱底接触压力响应特征
•   2.3 隧道结构内力响应特征
•     2.3.1 轴力响应特征
•     2.3.2 弯矩响应特征
•     2.3.3 剪切应力响应特征
• 3 防治措施探讨
•   3.1 设置减震层
•   3.2 加固围岩
•   3.3 柔性接头
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 方林,郭瑞,郑波,黄强兵

关键词: 地铁隧道,活动断裂,地震荷载,动力响应,设防长度,抗震措施

来源: 铁道工程学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 铁路运输,公路与水路运输

单位: 招商局重庆交通科研设计院有限公司,中铁西南科学研究院有限公司,长安大学

基金: 国家自然科学基金项目(41372328),国家山区公路工程技术研究中心开放基金项目(GSGZJ-2017-01)

分类号: U231;U452.28

页码: 72-77

总页数: 6

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