【摘要】：隨著國民經濟的迅猛發(fā)展,為滿足日益增長的交通需求,以四車道公路隧道為代表的特大斷面隧道工程實例已屢見不鮮。位于淺埋偏壓段的特大斷面隧道,覆土厚度較薄、襯砌結構受力不均勻,在高烈度地震地區(qū)容易遭受到破壞,但目前對淺埋偏壓條件下特大斷面隧道的抗震研究仍十分匱乏。因此對淺埋偏壓條件下特大斷面隧道的地震動態(tài)響應與動力特性展開研究,具有重要的科學研究價值與工程實踐意義。本文以福州市二環(huán)路金雞山隧道原位擴建工程為背景,基于振動臺模型試驗,對淺埋偏壓條件下特大斷面隧道的地震動態(tài)響應與動力特性進行研究。得到主要結論如下:1)在各類水平向地震波作用下,坡面各測點的PHA放大系數隨高程的增加而非線性增大,表現出較明顯的鞭梢效應,坡內(含隧道)各測點PHA放大系數隨高程增加近似呈現為對數型增大,說明特大斷面隧道的存在顯著改變了原場地高程效應的表現形式;由于共振效應,EL波激勵所引起的高程效應,明顯大于其他3種波;2)基于傅里葉分析,認為在場地偏軟且埋深較淺的情況下,特大斷面偏壓隧道的存在顯著改變了-原場地的動力特性,大致認為第一卓越頻率(7.7Hz)主要體現了原場地的動力特性,第二卓越頻率(24.0Hz)主要體現了隧道襯砌結構的動力特性;基于頻響函數分析,認為當地震波傳播經過隧道襯砌結構以后,其第二卓越頻率附近的頻率成分,發(fā)生了顯著增益,而且最大增益頻率接近于第二卓越頻率;3)在不同幅值的水平向地震波作用下,隧道襯砌結構靠山側對地震響應的敏感度遠大于臨空面?zhèn)?中小振幅時,左拱腳為襯砌結構最不利位置,但在大振幅時,襯砌結構最不利位置轉移到了左拱腰;4)在水平向地震波作用下,隧道襯砌結構承受著正負彎矩循環(huán)作用;隧道扁平率對地震作用下襯砌應力分布有顯著影響,對于特大斷面隧道而言,其靠山側的左拱腳和左拱腰應力值最大,且裂縫數量、貫通程度和開裂寬度均較臨空面?zhèn)让黠@,這些部位為淺埋偏壓條件下特大斷面隧道結構抗震設防的關鍵部位。
【學位授予單位】：福州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U452.28
【圖文】：

邐福州大學碩士學位論文邐逡逑１－１所示。福建省主要以海域地震為主，地震活動強度高、周期長且頻度低，屬逡逑于一個典型的強震區(qū)域，歷史上也曾經發(fā)生過多次大地震［５］。福建省地形主要以逡逑山嶺丘陵為主，山區(qū)隧道形式多樣，數量眾多，總里程數大，遍布全省各地區(qū)。逡逑隨著福建省２１世紀海上絲綢之路核心區(qū)建設的持續(xù)進行，省內綜合交通運輸網逡逑絡正在大規(guī)模建設和完善，山嶺隧道工程數量持續(xù)增加，特別是隨著交通需求的逡逑日益增長，出現了大量以四車道公路隧道為代表的特大斷面隧道工程。同時對于逡逑處于淺埋偏壓段的特大斷面公路隧道，其覆土厚度較薄、隧道襯砌結構受力不均逡逑勻，導致整體穩(wěn)定性較差、抗震性能較弱。因此福建省內淺埋偏壓條件下的特大逡逑斷面公路隧道的地震安全隱患及可能由地震誘發(fā)的隧道震害不容忽視，亟需對淺逡逑埋偏壓條件下特大斷面公路隧道地震動態(tài)響應、動力特性和抗震性能加以深入研逡逑宄，并采取合理的抗減震設防措施，從而盡可能減輕地震震害，保障此類隧道的逡逑安全運營。逡逑

圖２－１金雞山隧道所在位置區(qū)域地質圖逡逑３）隧道圍巖特征逡逑由于缺乏隧道區(qū)的鉆探資料，本次主要根據現場調查和已有地質資料進行圍逡逑巖分級。根據相關勘察設計規(guī)范，確定了隧道區(qū)圍巖等級主要為ＩＶ級、Ｖ級，逡逑典型隧道斷面的圍巖分層從下往上依次為強風化粗�；◢弾r、砂土狀全風化花崗逡逑巖和花崗巖殘積粉質黏土。逡逑４）場地地基土地震效應逡逑場地目前不存在巖溶、滑坡、危巖及崩塌、泥石流、采空區(qū)等不良地質作用。逡逑場地穩(wěn)定性評價目前屬于較穩(wěn)定場地。隧道場地的抗震設防烈度為７度，設計基逡逑本地震加速摩值為０．１０ｇ，設計地震分組為第二組，場地特征周期為０．３５ｓ。根據逡逑《建筑抗震設計規(guī)范》，本場地挑選鉆孔ＸＳ８、ＸＳ１０、ＸＳ１１和ＸＳ１２進行現場波逡逑速測試，建筑的場地類別如表２－１所示。逡逑表２－１建筑的場地類別表逡逑Ｖｓｅ邐Ｖｓｅ在規(guī)邐覆蓋層邐場地逡逑Ｈ邐ｄ0（ｍ）

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本文編號：2732165