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跨断层隧道动力特性大型振动台试验研究

2016-08-04云,

振动与冲击 2016年12期
关键词:围岩

刘 云, 高 峰

(1.重庆交通大学 土木工程学院,重庆 400074;2.重庆工业职业技术学院 建筑与环境工程学院,重庆 401120)

跨断层隧道动力特性大型振动台试验研究

刘云1,2, 高峰1

(1.重庆交通大学 土木工程学院,重庆400074;2.重庆工业职业技术学院 建筑与环境工程学院,重庆401120)

通过与普通隧道进行振动台对比试验,探讨了跨断层隧道的地震响应规律及破坏特点,分析了衬砌裂缝的发展过程、加速度响应、应变大小以及围岩动土压力分布规律。试验结果表明:① 从应变和破坏现象上看,断层隧道的横断面破坏程度远大于纵向;② 强地震作用下断层隧道接缝处将产生较大的错动,接缝的错动极大影响隧道安全;③ 衬砌围岩动土压力具有两侧大、上下小的特点,临近破坏时隧道加速度响应将发生突变;④ 衬砌不同位置裂缝的产生和发展方向并不相同,顶部和底部由内向外发展,腰部两侧由外向内发展。以上试验研究结果可为断层隧道的抗震设计提供参考。

断层隧道;裂缝;加速度响应;应变;围岩动土压力

受围岩的约束作用,隧道结构通常具有较好的抗震性能[1],然而大量事实表明,在遭遇强地震时位于断层破碎带附近的地下结构破坏较严重[2-3]。同时受断层高地应力影响,结构剪切变形较大,当穿越含水丰富的地区,将会引起隧道灾难性的破坏。目前,断层隧道的抗震设计已成为热点、难点问题,许多学者开展相关研究。其中,何川等[4]通过试验及数值模拟,研究了断层隧道的内力分布规律和变形特点; Moradi等[5]通过离心机试验得出增加地下结构厚度和降低围岩的刚度,有利于防止结构的剪切破坏;……

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