地震隧洞稳定性分析探讨

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1、第29卷第6期郑颖人，等.地震隧洞稳定性分析探讨•1089•地震隧洞稳定性分析探讨郑颖人1，2，肖强1，2，叶海林1，2，许江波2，3(1.后勤工程学院军事建筑工程系，重庆401311；2.重庆市地质灾害防治工程技术研究中心，重庆400041；3.中国科学院武汉岩土力学研究所，湖北武汉430071)摘要：为得到地震作用下无衬砌隧洞的力学规律，将有限元强度折减法和具有拉和剪破坏分析功能的大型有限差分程序FLAC相结合，并将其引入到隧洞的稳定性分析中。在黄土无衬砌隧洞静力分析基础上，提出地震作用下动力有限元静态分析以及完全动力2种稳定性分析方法，在分析时同时考虑隧洞的拉破坏与剪破坏，

2、从而得出黄土隧洞在动力情况下首先是隧洞顶部出现局部拉破坏然后是侧边整体破坏的破坏机制，同时也验证有限元强度折减法不仅能够用于隧洞静力分析而且能够用于隧洞动力稳定分析，从而为无衬砌黄土人居洞室的抗震设计提供理论依据，也可作为有衬砌黄土隧道的地震反应分析的基础。关键词：隧道工程；地震；破坏机制；有限元强度折减法；稳定性分析中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：1000–6915(2010)06–1081–08STUDYOFTUNNELSTABILITYANALYSISWITHSEISMICLOADZHENGYingren1，2，XIAOQiang1，2，YEHailin1，2，X

3、UJiangbo2，3(1.DepartmentofCivilEngineering，LogisticalEngineeringUniversity，Chongqing401311，China；2.ChongqingEngineeringandTechnologyResearchCenterofGeologicalHazardPreventionandTreatment，Chongqing400041，China；3.InstituteofRockandSoilMechanics，ChineseAcademyofSciences，Wuhan，Hubei430071，China)A

4、bstract：Inordertoobtaintheregularityofmechanicsforanunlinedtunnelduringearthquake，strengthreductionfiniteelementmethodandalargefinite-differenceprogramFLACwithtensileandshearfailureanalysesarecombinedandintroducedintothetunnelstabilityanalysis.Basedonstaticanalysisofloessunlinedtunnels，aseism

5、icdynamicfiniteelementstaticanalysisandacompletedynamicstabilityanalysismethodsareproposed.Theanalysistakesintoaccountthetunneltensileandshearfailuretogetthefailuremechanismofloesstunnelwithoutsidedrive.Partialtensilefailureistakenplaceatthetopandthenthegeneraldemolitionistookplaceatthebroads

6、ideofthetunnel.Anditisfoundthatthestrengthreductionfiniteelementmethodcanbeusednotonlytotunnelstaticanalysisbutalsototunneldynamicstabilityanalysis.Thisanalysiscanprovideatheoreticalbasisforseismicdesignofunlinedcavernloesshabitat，anditcanbeusedasafoundationforseismicresponseanalysisofloesstu

7、nnelwithlining.Keywords：tunnelingengineering；earthquake；failuremechanism；strengthreductionfiniteelement；stabilityanalysis第29卷第6期郑颖人，等.地震隧洞稳定性分析探讨•1089•1引言地震能够诱发各种地质灾害，给人们生命财产造成巨大的损失，长期以来因为地震发生的无规律性以及不可预测性，人们只对地面结构的抗震研究比较多，对于地下结构抗震研究较少，直到日本阪神大