伍臣宇，高 峰

(1.中煤科工集团重庆设计研究院市政与建筑二所，重庆400016;2.重庆交通大学土木建筑学院，重庆400074)

山区道路山高谷深，悬崖绝壁，为改善线路条件，常采用傍山隧道，其洞口多采用明洞或棚洞等结构形式来抵御危石破坏。对隧道洞口自然环境的保护多采用接长明洞或棚洞的形式以避免大开挖。地震时，明洞易遭到损坏，给抗震救灾工作造成极大的困难［1］。因此，增强棚洞的抗震能力，达到抗震减灾的目的，是急需解决的问题。

目前，在棚洞的设计中主要考虑静荷载对其作用，地震力多采取拟静力方法处理，而对棚洞在地震中的动力稳定性考虑的不多。地震时，由于棚洞覆土厚度较薄而产生破坏。因此，对棚洞在地震中的稳定性和合理结构形式的研究是必要的［2］。

对棚洞进行动力计算的研究主要包括:通过模型试验计算了落石对明洞具有不同厚度填土的缓冲层产生冲击力的变化规律［3］;隧道洞口段三维地震反应分析［4-5］;在计算落石对棚洞的冲击力时，将计算的冲击力作为静荷载的一种，并考虑棚洞覆盖土的性质与冲击时间的关系，进行荷载组合后对结构进行静力计算［6］;对9度地震区一实际重大工程的公路隧道明洞结构进行了抗震计算，得到衬砌结构各控制点的加速度及内力响应规律，同时比较了不同填土厚度条件下衬砌结构的安全性能［7］。

笔者主要从棚洞抗震的合理结构形式方面做一些研究。

1 计算方法

采用有限元法和有限元软件ANSYS对不同结构形式的棚洞分别进行计算。……