土岩变化地层长隧道纵向地震响应解析解

摘要：

土岩地层交界面是制约长隧道结构抗震安全的关键控制节点,但现有设计方法均未考虑隧道沿其纵向的地层变化.基于隧道的动力响应特点提出力学模型,将隧道沿纵向简化为两段处于不同地层条件中的半无限长弹性地基梁.通过求解结构的位移微分控制方程,推导出土岩变化地层长隧道纵向地震响应的解析表达式,并引入位移相位角模拟行波效应,提出了面向工程设计的土岩变化地层长隧道纵向抗震简化分析方法.通过与有限元基准模型在相同条件下的对比分析,验证了该方法的有效性.最后应用该解析公式进行参数敏感性分析,揭示了结构刚度、地层剪切波速比等关键因素对土岩变化地层隧道结构地震响应的影响规律:隧道结构刚度越大,结构内力响应越剧烈,隧道地层突变段的内力峰值差越大,地层突变的影响范围也随之变宽;地层剪切波速比越大,隧道地层突变段的内力峰值差越大,但地层突变的影响范围却不受影响.

关键词：地下结构、纵向地震响应、拟静力法、土岩变化地层、参数化分析

所属期刊栏目：41

分类号：TU92(地下建筑)

资助基金：国家重点研发计划项目2018YFC1504305,2018YFC0809602,2017YFC1500703;国家自然科学基金项目51678438,41672289,51778487;土木工程防灾国家重点实验室开放基金项目SLDRCE16-02;上海市青年科技启明星计划项目17QC1400500;上海市科学技术委员会项目16DZ1201904,18DZ1205103

在线出版日期：2019-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1244-1250