盾構(gòu)隧道縱向抗震性能研究及數(shù)值模擬.pdf

1、盾構(gòu)隧道是現(xiàn)代都市交通的重要組成部分，其地震安全性的研究具有極其重要的意義。目前對盾構(gòu)隧道抗震性能的研究嚴重不足，特別是針對盾構(gòu)隧道縱向抗震性能的研究更是少之又少。人們逐漸認識到相關(guān)規(guī)范所推薦采用的地震系數(shù)法具有較大的局限性，采用合理等效模型的反應(yīng)位移法和動力有限元法更為可取。
　　運用彈性地基梁模型來模擬盾構(gòu)隧道的特性，建立了盾構(gòu)隧道縱向等效連續(xù)化模型。以某過江隧道為例，采用反應(yīng)位移法，計算了在7度地震(0.15g)作用下管片和

2、縱向連接螺栓的最大拉應(yīng)力值，并運用動力有限元模型予以驗證，得出了以下成果及結(jié)論:
　　(1)在進行盾構(gòu)隧道最大應(yīng)力分析時，忽略盾構(gòu)隧道管片的部分受拉狀態(tài)，只考慮其全截面受拉狀態(tài)。在志波由紀夫等效連續(xù)化模型的基礎(chǔ)上，考慮軸向力的影響，推導了盾構(gòu)隧道縱向剛度的改進型等效連續(xù)化模型和盾構(gòu)隧道管片在全截面受拉狀態(tài)下的等效連續(xù)化模型。推導出的盾構(gòu)隧道等效彈性抗彎剛度為勻質(zhì)隧道彈性抗彎剛度的1/10，志波由紀夫推導出的等效彈性抗彎剛度為勻質(zhì)隧

3、道彈性抗彎剛度的1/15，臧小龍通過工程實測得到彈性抗彎剛度為勻質(zhì)隧道彈性抗彎剛度的1/5。結(jié)果表明，改進的等效彈性抗彎剛度比比志波由紀夫推導出的等效彈性抗彎剛度更接近實際情況。
　　(2)在縱向連接螺栓達到屈服強度之后盾構(gòu)隧道便進入了塑性階段，并基于此推導了盾構(gòu)隧道在塑性狀態(tài)下，由地震動引起的軸向力計算公式。
　　(3)采用某過江隧道為例，通過建立盾構(gòu)隧道縱向抗震的有限元模型，計算隧道結(jié)構(gòu)的抗震性能，并與理論分析的結(jié)果進行