本文選題：盾構(gòu)隧道 + 動(dòng)力響應(yīng)分析��； 參考：《中國(guó)公路學(xué)報(bào)》2017年08期

【摘要】：為了研究長(zhǎng)盾構(gòu)隧道在考慮行波效應(yīng)的地震動(dòng)作用下的縱向響應(yīng)規(guī)律,以上海沿江通道盾構(gòu)隧道為原型,利用多功能振動(dòng)臺(tái)臺(tái)陣系統(tǒng),設(shè)計(jì)并完成了盾構(gòu)隧道的多點(diǎn)振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)。鑒于長(zhǎng)大盾構(gòu)隧道工程規(guī)模和多點(diǎn)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)系統(tǒng)的能力,試驗(yàn)幾何相似比確定為1∶60;基于Buckingham-π定理以及量綱分析方法,確定了試驗(yàn)所需的土與結(jié)構(gòu)的動(dòng)力相似關(guān)系;為了模擬沿隧道縱向的行波輸入,設(shè)計(jì)并制作了節(jié)段式模型箱,箱體總長(zhǎng)22m,分為4個(gè)主動(dòng)箱以及3個(gè)從動(dòng)箱,箱體之間通過(guò)彈簧鉸相連;以砂子和鋸末按照一定質(zhì)量比拌合來(lái)優(yōu)化配置模型土,并通過(guò)室內(nèi)三軸試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證;考慮土-結(jié)構(gòu)相對(duì)剛度相似比為控制指標(biāo),選取PE材料作為模型材料;根據(jù)剛度等效原理,設(shè)計(jì)并制作了盾構(gòu)隧道的多尺度結(jié)構(gòu)模型。試驗(yàn)以上海人工波為地震動(dòng)輸入,通過(guò)一系列工況的多點(diǎn)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)?zāi)M,得到了行波效應(yīng)下盾構(gòu)隧道模型結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)規(guī)律。試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)包括行波效應(yīng)下模型土和模型結(jié)構(gòu)的加速度響應(yīng)、隧道管環(huán)環(huán)縫的伸縮量響應(yīng)等。對(duì)比分析了一致輸入和行波輸入下隧道結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)。試驗(yàn)結(jié)果表明:相比一致激勵(lì)輸入,行波效應(yīng)會(huì)明顯放大模型結(jié)構(gòu)的加速度響應(yīng)和環(huán)縫變形響應(yīng),從而對(duì)隧道抗震產(chǎn)生不利影響;地震動(dòng)非一致激勵(lì)應(yīng)該在盾構(gòu)隧道的縱向抗震設(shè)計(jì)中得到足夠重視。
[Abstract]:In order to study the longitudinal response of long shield tunnel under the action of ground motion considering traveling wave effect, the shield tunnel along the Yangtze River in Shanghai is taken as the prototype, and the multifunctional vibration array system is used. The multi-point shaking table model test of shield tunnel is designed and completed. In view of the scale of the long shield tunnel project and the capability of the multi-point shaking table test system, the geometric similarity ratio of the test is determined to be 1: 60. Based on Buckingham- 蟺 theorem and dimensional analysis method, the dynamic similarity relationship between soil and structure is determined. In order to simulate the longitudinal traveling wave input along the tunnel, a segmental model box with a total length of 22m is designed and made. The box is divided into four active boxes and three follower boxes, which are connected by spring hinges. The model soil is optimized by mixing sand and sawdust according to certain mass ratio, and tested by triaxial test in laboratory, considering soil-structure relative stiffness similarity ratio as control index, PE material is selected as model material. According to the principle of stiffness equivalence, the multi-scale structure model of shield tunnel is designed and made. Using Shanghai artificial wave as the input of ground motion, the seismic response law of shield tunnel model structure under traveling wave effect is obtained by a series of multi-point shaking table tests. The test data include the acceleration response of the model soil and the model structure under the traveling wave effect and the response of the telescopic amount of the annular joint of the tunnel tube. The dynamic response of tunnel structure under uniform input and traveling wave input is compared and analyzed. The experimental results show that the traveling wave effect can obviously enlarge the acceleration response and annular deformation response of the model structure compared with the uniform excitation input, which will have a negative impact on the earthquake resistance of the tunnel. The nonuniform excitation of ground motion should be paid enough attention to in the longitudinal seismic design of shield tunnel.
【作者單位】： 同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;同濟(jì)大學(xué)地下建筑與工程系;同濟(jì)大學(xué)巖土及地下工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;上海城投公路投資(集團(tuán))有限公司;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51678438,51478343) 上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目(16DZ1200302,16DZ1201904) 上海市青年科技啟明星計(jì)劃項(xiàng)目(17QC1400500) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目(SKLGDUEK1723)
【分類號(hào)】：U455.43;U456

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本文編號(hào)：1816833