摘要:以西部高烈度地震區淺埋公路隧道為依托,通過大型振動臺模型試驗,研究隧道穿越軟硬圍巖段在地震荷載作用下設置減震層的動力響應特性,并采用數值模擬方法對試驗結果進行驗證分析。試驗及數值計算結果表明,從洞身段來看,減震層厚度存在最優值;從穿越軟硬圍巖段來看,增加減震層厚度可降低隧道沿縱向的動力響應差異,但加速度峰值會有所上升;拱頂圍巖和隧道襯砌結構加速度響應頻譜曲線均表現出"三峰值"現象,設置減震層并不會顯著改變圍巖頻譜特性,襯砌結構也不顯著體現自振特性,其響應主要取決所穿越圍巖的動力特性;減震層處于最優值時可通過吸收更多的低頻組分來降低隧道的動力響應;設置減震層可顯著降低二襯動應力,但會使初支動應力呈現不同程度的放大,隨減震層厚度的增加,二襯動應力先減小后增大,初支動應力先增大,后呈降低趨勢;通過觀察襯砌破壞形態,隧道拱頂、拱腳和仰拱易發生開裂,設置減震層后,仰拱相對容易發生破壞,應給予重點關注。研究成果可為西部高烈度地震區淺埋隧道抗震設計提供參考。
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