地震作用下大断面偏压双线黄土隧道初期支护内力及变形响应研究

摘要

为研究西北黄土高原地区大断面偏压双线黄土隧道的初期支护结构在地震作用下的内力和变形响应特征，依托宁夏境内某大断面偏压双线黄土隧道，以工程地质勘察报告和设计资料为基础，选取Kobe波作为地震动输入，利用有限差分程序FLAC^3D建立三维数值分析模型，通过分析初期支护结构的内力和变形以研究其地震动力响应特征。研究结果表明：地震过程中左线和右线隧道拱肩位置的受拉侧会发生变化，左线隧道拱腰和右线隧道拱肩、拱脚和仰拱位置的轴力会发生拉压变化。地震作用下左右线隧道峰值弯矩和峰值轴力的最大值均在拱脚，应加强此位置的抗震设计。静载作用下左、右线隧道边墙弯矩分布不对称，且左线隧道更明显。地震作用下，左线和右线隧道的最大弯矩和最大轴力分别出现在左拱脚和右拱脚，且左线隧道（偏压侧隧道）动力响应更为剧烈；右线隧道整体变形明显大于左线隧道，地震作用下左右线隧道变形均增大且整体向右倾斜，左线和右线隧道的最大位移分别在右拱肩和右拱腰处，位移值分别为34.98 mm和39.11 mm。综合结构内力和变形响应分析，地震作用下左线和右线隧道的拱脚位置易出现结构损伤，且左线（偏压侧）隧道拱脚位置更易损伤。

关键词

大断面 / 偏压 / 双线黄土隧道 / 地震作用 / 内力 / 变形