强震区山岭隧道振动台模型试验破坏形态分析

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1、第26卷增刊IVol.26Sup.I工程力学2009年6月June2009ENGINEERINGMECHANICS62文章编号：1000-4750(2009)Sup.I-0062-05强震区山岭隧道振动台模型试验破坏形态分析*1,222申玉生，高波，王峥峥(1.西南交通大学力学博士后流动站，四川，成都610031；2.西南交通大学土木工程学院，四川，成都610031)摘要：采用大型振动台对强震区山岭隧道结构进行了模型试验研究，分析了隧道洞口段和洞身段结构及模型土的破坏形态，试验结果表明:在隧道洞口仰坡裂缝首先出现于拱腰，表层模

2、型土裂缝呈“X”形分布；设置减震层对吸收地震波能量、减少岩土体与结构的裂缝数量效果明显；在隧道洞身段拱顶衬砌内缘出现拉裂性裂缝，边墙中部衬砌外缘出现拉裂性裂缝，仰拱与边墙交接处出现剪裂性裂缝，仰拱中部出现压裂性裂缝；在隧道洞身段进出口裂缝数量较多，但多数裂缝延伸至环向裂缝后终止，建议在破碎带附近设置一定数量的减震缝。关键词：隧道工程；破坏形态；模型试验；振动台；强震区+中图分类号：U452.28文献标识码：AFAILUREMODEANLYSISOFMOUNTAINTUNNELSHAKETABLETESTINHIGH-INTEN

3、SITYEARTHQUAKEAREA*1,222SHENYu-sheng,GAOBo,WANGZheng-zheng(1.PostdoctoralStationofMechanics,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu,Sichuan610031,China;2.SchoolofCivilEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu,Sichuan610031,China)Abstract:Themodeltestisaccomplished

4、toamountaintunnelstructureinhigh-intensityearthquakeareabythelarge-scaleshakingtablemodel,andthefailuremodesofthetunnelportalandbodyandmodelsoilareanalyzed.Theresultsshowthatthecracksofthetunnelslopeappearfirstlyatbothtunnelhancesandthecracksarisea“X”-shapedistribut

5、iononthesurfaceofthemodelsoil;itiseffectivethattheshockabsorptionlayercanabsorbseismicenergyandreducethenumberofcracksforthetunnelstructureandtherockandsoil;thereisatensilefractureattheinneredgeofthetunnelvaultorattheouteredgeofbothtunnelside-walls,whilethereisashea

6、rfractureatthejunctionoftheinvertandside-wallandacompressivefracturewithdislocationariseatthemiddleofthetunnelinvert.Therearealotofcracksterminatedafterextendingtotheringcracksatthebodytunnelandanumberofdeformationjointsareproposednearthebrokenbelt.Keywords:tunnelen

7、gineering;failuremode;modeltest;shakingtable;high-intensityearthquakearea西部(尤其是西南部)地区的基础建设过程中不减震技术问题需要进一步分析研究。可避免地会遇到在断层附近和高烈度地震区修建在地震时地下结构物的破坏是一个不断变化隧道工程的问题。雅安至泸沽高速公路线路多次跨的、非线性的、累积性的复杂过程，包括结构或构越发震断层，地震设防烈度从Ⅶ度到Ⅸ度，地震动件从出现裂缝至严重损坏过程各种动力特性的非[1]峰值加速度从0.15g―0.4g，在强震区隧道工程的

8、抗线性变化。在非线性体系运动方程的建立和数值————————————————收稿日期：2008-03-06；修改日期：2008-12-15基金项目：中国博士后基金项目(20080431267)；西南交通大学校科学基金项目(2007B19)；国家自然科学基金项目(5087818