特大断面隧道地震动力特性的振动台试验研究

摘要：

以福州市二环路金鸡山隧道扩建工程为背景,设计制作了特大断面隧道的1/30缩尺模型,并在福州大学土木工程实验中心的双向地震模拟振动台上,完成了21种工况下的模拟地震动试验.对试验数据进行傅立叶分析,发现浅埋条件下特大断面隧道的存在,显著地改变了原场地的动力特性;第一卓越频率主要体现原场地的动力特性,而第二卓越频率主要体现衬砌结构的动力特性.对试验数据进行频响分析,发现地震波自下而上传播至衬砌结构顶部以后,其第二卓越频率附近的频率成分发生了显著增益;其最大增益频率大致等于第二卓越频率.分析特大断面隧道动力特性与输入地震动幅值的关系,发现经历大振幅地震波激励后,衬砌结构上裂缝发展较为显著,其整体刚度明显降低,从而导致第二卓越频率和最大增益频率出现较为明显的下降.基于上述研究成果,进一步提出了特大断面隧道抗震设防的工程建议.

关键词：特大断面隧道、地震动力特性、振动台试验、傅立叶分析、频率响应分析

所属期刊栏目：37

分类号：U451(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金资助No.51678155;福建省人社厅青年高层次人才访学计划资助No.2014-375.This work was supported by the Natural Science Foundation of China 51678155 and the Visiting Scholarship Program of Human Resource and Social Security Department of Fujian Province 2014-375.

在线出版日期：2016-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2553-2560