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1、第22卷第5期2008年10月Vol.22No.5Oct,2008岩土工程技术GeotechnicalEngineeringTechnique文章编号:1007-2993(2008)05-0232-04高地震区公路隧道地震动力响应分析朱长安1高波I索然绪2(1•西南交通大学土木工程学院,四川成都610031,2.西安公路研究所,陕西西安710054)【摘要】基于土•结构相互作用理论,对高地震区一实际重大工程的公路隧道洞口段结构进行了抗廉计算,得到了衬砌结构各控制点的位移、加速度及内力响应规律。结果表明:在人工合
2、成地震波条件下,衬砌墙脚、拱腰为抗凝薄弱位置;结构的加速度波形与输入波形相似;这些结果为抗震设计提供了一些依据。【关键词】高地震区$公路隧道;隧道洞口段:粘性边界【中图分类号】P315.9AnalysisforSeismicDynamicResponsesofHighwayTunnelinHighEarthquakeIntensityAreaZhuChangan1GaoBo1SuoRanxu2(1.SchoolofCivilEngineeringsSouthwestJiaotongUniversity,Chen
3、gduSichuan610031;2.Xi,anHighwayInstitute,Xi'anShanxi710054)[Abstract]Basedonsoil-structuredynamicinteractiontheory,aseismaticcalculationisusedfortheanalysisonportalsectionofhighwaytunnelforanimportantpracticalengineeringproject.Theresponseofdisplace>accelera
4、tionandinternalforcesofstructurearedescribedResultsshowthatthelocationsofthebasementofsidewallandthehanceareweakpointsofaseismicunderthesituaitionofartificials&simicwave.Thewaveformofaccelerationofstructureissimilartotheoneinput.Theseresultsprovidesomerefere
5、ncesforaseismicdesign.【KeyWordslhighearthquakeintensityarea;highwaytunnel;portalsectionoftunnel;viscousboundary近年来•地下结构的抗减震问题越来越得到国内构成,岩体呈巨块(碎)石状镶嵌结构。隧道全长约1500m,两线轴线间距为35m,右线外学者的关注和研究。我国是地震多发地区•而西部更处于强震地带,随着我国西部大开发,大量的公路和铁路相继修建•更多的隧道工程仍将不可避免地修比左线晚岀洞18mo隧道洞口为
6、偏压端墙式洞门,地形坡度达50°〜60°,局部岩壁陡立,数值模拟坡度为1.5:lo隧道主洞衬砌见图1。n「C25钢底竝據增50图1陡道主洞衬砌断面图(单位:cm)建在西部强震地带,这使得隧道抗震设计成为隧道设计的一个重要环节。本文采用时程分析法•对一在建重大工程的隧道结构进行了动力响应分析。1工程背景及概况本工程为西南高烈度区在建的某隧道・隧道位于」匕京至昆明高速公路四川境内雅安至泸沽段•隧址区内新构造运动较强烈,隧址区晚近期构造运动极为强烈,本区主要表现为大面积间歇性强烈上升,具有较均衡上升的特点。受区域性断
7、裂构造的影响,隧址区岩体结构较破碎,岩体陡立岩质坚硬弱风化状•节理裂隙较发育。隧道洞口覆盖层为残坡积块石质土、块石夹土,强风化一弱风化带出洞,洞顶围岩由英安岩强风化一弱风化带构成,岩体以碎石状镶嵌结构和巨块(碎〉石状镶嵌结构为主。侧壁围岩由英安岩弱风化带岩体作者简介侏长安,1983年生,男,汉族,江苏扬州人,硕士研究生,主要从爭隧逍与地下工程抗减廉研究。&mail;cazhu20@163.com名称p/(g•cm"3)E/GPac/kPa卩/(・〉小块石夹土2.01.20-420020弱风化英安岩2.46.00
8、.2570041锚杆折算区2.47.50.2100041初期支护2.222.00.2二衬2.531.00.2表1物理力学计算参数5动力计算结果及分析本文计算在隧道横截面上选取8个监测位置,-0.51、010203040时间图3输入地施波加速度时程曲线2结构计算模型在FLAC3D中采用有限离散的差分网格进行模拟,整体模型共113170个单元320463个节点,能保证计算具有足够的精度。模