隧道横穿高烈度地震区滑坡衬砌减震效果评估方法试验研究

摘要

为评价高烈度地震区滑坡隧道减震结构的减震效果，利用振动台模型试验测试，得到不同强度地震波作用下试验模型的加速度和动应变等数据信息；结合试验模型宏观灾变变形特征，采用多指标评估方法，揭示隧道减震结构区域性空间动力响应特征；基于弹塑性效应定义隧道结构塑性减震系数(PDC),阐明隧道结构的损伤演化规律。研究结果表明：(1)滑坡体破坏表现出区域性损伤破坏的连续性，隧道结构的损伤部位存在区域性差异；(2)隧道结构不同位置的加速度、速度和位移到达峰值的次数和时间存在差异，隧道结构局部及整体的动态响应受不同频段地震波的影响；(3)海绵橡胶材料作为隧道衬砌减震层具有良好的减震效果，但不会改变隧道结构受损变化的形式和频谱响应特性；(4)隧道结构的损伤破坏具有明显的累积效应，整个过程可分为弹性变形阶段、弹塑性变形阶段和塑性变形阶段，实际隧道工程抗减震设计应防止隧道结构过早进入塑性变形阶段。研究成果可为高烈度地震区隧道穿越滑坡区的变形机理及防控措施设计提供一定的理论参考。

关键词

振动台试验 / 高烈度地震区 / 隧道结构减震 / 多属性地震数据 / 塑性减震系数

基金资助

国家重点研发计划(2018YFC1504903); 甘肃省自然科学基金(Grant No.21JR7RA738); 中铁九局集团有限公司科技发展项目(DLF-ML-JSFW-2021-09)