城市隧道下穿密集建筑区静,动力响应特征分析①

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1、第１２卷第２期铁道科学与工程学报Ｖｏｌｕｍｅ１２Ｎｕｍｂｅｒ２２０１５年４月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＲａｉｌｗａｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｐｒｉｌ２０１５城市隧道下穿密集建筑区静、动力响应特征分析①李铮，汪波，骆耀文，郭新新（西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室，四川成都６１００３１）摘要：以莞惠城际隧道下穿密集建筑区段为依托，利用现场监测结果、室内模型试验以及动静结合的数值模拟方法，对城市隧道穿越不同结构类型、位置和高度的既有房屋时的综合影响进行研究。研究结果表明：房屋基础埋置较浅的浅埋隧道段，砌体结构房屋变形和振速均比框架结构大，随

2、着楼层高度增加，房屋水平位移的影响明显大于竖向位移，且低层结构更易发生受拉破坏，同时振速呈现出放大效应；隧道静力开挖时，位于掌子面前方的结构受力和位移均明显大于后方的房屋结构；随着爆心距增大，振速逐渐变小，但到达远端墙体时振速出现放大趋势，在确定监控方案时，需考虑对远方墙体的振动监控；爆心距离越小，其振速高度效应越明显，需重点监测顶层的振速；在上软下硬复合地层中，隧道开挖影响范围距掌子面约２０ｍ，偏离隧道中心线超过２０ｍ时，沉降速率增大，量值呈明显减小的趋势。关键词：既有建筑；动静结合；城市隧道；室内模型试验；现场试验段中图分类号：Ｕ４５５文献标志码：Ａ

3、文章编号：１６７２－７０２９（２０１５）０２－０３８４－０９Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｔａｔｉｃａｎｄｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｕｒｂａｎｔｕｎｎｅｌｓｐａｓｓｉｎｇｕｎｄｅｒｎｅａｔｈｄｅｎｓｅ－ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄａｒｅａｓＬＩＺｈｅｎｇ，ＷＡＮＧＢｏ，ＬＵＯＹａｏｗｅｎ，ＧＵＯＸｉｎｘｉｎ（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＴｕｎｎｅｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３１，Ｃｈｉ

4、ｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎＧｕａｎｈｕｉｉｎｔｅｒｃｉｔｙｔｕｎｎｅｌｐａｓｓｉｎｇｕｎｄｅｒｎｅａｔｈｄｅｎｓｅ－ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄａｒｅａｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｕｓｅｄｔｈｅｆｉｅｌｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓ，ｌａｂｏｒａｔｏｒｙｍｏｄｅｌｔｅｓｔｓ，ｄｙｎａｍｉｃａｎｄｓｔａｔｉｃｃｏｍｂｉｎｉｎｇｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｗｈｅｎｕｒｂａｎｔｕｎｎｅｌｓｐａｓｓｉｎｇｅｘｉｓｔｉｎｇｂｕｉｌｄｉｎｇｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔ

5、ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｔｙｐｅｓ，ｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄｈｅｉｇｈｔ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔｕｎｄｅｒｔｈｅｓｈａｌｌｏｗｂｕｒｉｅｄｔｕｎｎｅｌｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｈａｌｌｏｗｂｕｉｌｄｉｎｇｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｍａｓｏｎｒｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｒｅｌａｒｇｅｒｔｈａｎｆｒａｍｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｆｌｏｏｒｈｅｉｇｈｔ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ

6、ｌｙｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｖｅｒｔｉｃａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｄａｍａｇｅｏｆｌｏｗｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｉｓｍｏｒｅｌｉｋｅｌｙｔｏｏｃｃｕｒ，ａｎｄａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｖｉｂｒａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ．Ａｔｔｈｅｔｉｍｅｏｆｓｔａｔｉｃｔｕｎｎｅｌｅｘｃａｖａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｌｏｃａｔｅｄｉｎｆｒｏｎｔｏｆｔｕｎｎｅｌｆａｃｅａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈ

7、ｏｓｅｂｅｈｉｎｄｔｈｅｔｕｎｎｅｌｆａｃｅ．Ｗｈｅｎｔｈｅｂｌａｓｔｃｅｎｔｅｒｄｉｓｔａｎｃｅｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｄｅｃｒｅａｓｅｓｇｒａｄｕａｌｌｙ；ｈｏｗｅｖｅｒ，ｗｈｅｎｉｔａｒｒｉｖｅｓａｔｔｈｅｄｉｓｔａｌｗａｌｌｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ｗｈｅｎｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｌａｎ，ｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆｄｉｓｔａｎｔｗａｌｌｓｈｏｕｌｄｂｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ．Ｔｈｅｓｍａｌｌｅｒｔｈｅｂｌａ

8、ｓｔｃｅｎｔｅｒｄｉｓｔａｎｃｅ，ｔｈｅｍｏｒｅｏｂｖｉｏｕｓｅｆｆｅｃｔｏｆｖ