隧道仰坡地震動(dòng)力響應(yīng)特性振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)研究
本文選題:山嶺隧道 + 仰坡; 參考:《巖土力學(xué)》2014年07期
【摘要】:為研究地震作用下山嶺隧道仰坡的動(dòng)力響應(yīng)特性及仰坡坡體和襯砌結(jié)構(gòu)的相互作用,設(shè)計(jì)并完成了隧道洞口段大型振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,地震作用下仰坡的加速度反應(yīng)存在顯著的非線性放大效應(yīng)和趨表效應(yīng);當(dāng)輸入地震波幅值超過(guò)0.6g時(shí),土體的非線性反應(yīng)明顯增強(qiáng),加速度放大系數(shù)顯著降低,表現(xiàn)出放大效應(yīng)飽和的特性,且沿坡體豎直向上,加速度分布逐漸表現(xiàn)出平均化的趨勢(shì);隧道洞口段仰坡水平向動(dòng)力反應(yīng)受隧道結(jié)構(gòu)存在的影響較小,可簡(jiǎn)化為自然邊坡進(jìn)行分析;仰坡的動(dòng)力失穩(wěn)是影響襯砌結(jié)構(gòu)安全性的重要因素,當(dāng)輸入地震波幅值較小時(shí),豎直向地震作用下襯砌主要受力部位受力要大于水平向地震作用,當(dāng)幅值較大時(shí),水平向地震動(dòng)對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的影響則明顯大于豎向地震動(dòng);均質(zhì)仰坡的破壞部位主要位于仰坡坡肩至坡面上部,破壞過(guò)程表現(xiàn)為地震力誘發(fā)-坡肩土體拉裂張開(kāi)-坡肩土體傾倒崩塌-崩塌的土體沿坡面滑落碰撞-形成碎屑流堆積于坡腳。模型試驗(yàn)的結(jié)果能為山嶺隧道洞口段的理論分析、計(jì)算和設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)和依據(jù)。
[Abstract]:In order to study the dynamic response characteristics of the vertical slope of the mountain tunnel under earthquake and the interaction between the slope body and the lining structure, a large-scale shaking table model test was designed and completed. The experimental results show that there are significant nonlinear amplification effects and tendency effects in the acceleration response of the slope under earthquake, and when the amplitude of the input seismic wave exceeds 0.6 g, the nonlinear response of the soil is obviously enhanced, and the acceleration magnification coefficient is significantly reduced. The acceleration distribution shows a trend of average along the vertical direction of the slope, and the horizontal dynamic response of the elevation slope in the tunnel entrance is less affected by the existence of the tunnel structure. The dynamic instability of the vertical slope is an important factor affecting the safety of the lining structure. When the amplitude of the input seismic wave is small, the stress of the main bearing part of the lining under vertical earthquake is greater than that of the horizontal earthquake. When the amplitude is larger, the influence of horizontal ground motion on the lining structure is obviously greater than that of vertical ground motion, and the failure position of homogeneous vertical slope is mainly located from the shoulder to the top of the slope. The failure process is characterized by seismic force induced-slope shoulder soil tensile opening-slope shoulder soil toppling collapse-collapse soil sliding along the slope colliding-forming debris flow accumulation at the foot of the slope. The results of the model test can provide guidance and basis for theoretical analysis, calculation and design of the portal section of the mountain tunnel.
【作者單位】: 西南交通大學(xué)交通隧道工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(No.41102220,No.51178398) 教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃(No.IRT0955) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(No.SWJTUCX014,No.SWJTU11ZT33)
【分類號(hào)】:U452
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,本文編號(hào):1816477
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