偏压隧道模型振动台试验与数值模拟研究

摘要：

根据动力模型试验相似关系,设计了一个比尺为1:10的偏压隧道模型,开展大型振动台模型试验,研究地震作用下偏压隧道加速度动力响应规律,模型试验以汶川波作为输入波,采用水平(X)向、竖直(Z)向和水平竖直(XZ)双向3种加载方式.利用MIDAS/NX有限元软件进行数值模拟,并与模型试验结果对比分析.研究表明:衬砌测点的加速度时程曲线与输入地震波特征相似,卓越频段和傅氏谱谱值都增大.X向激振时,加速度放大效应不明显且放大系数随激振幅值的增大而略有减小;竖向波对衬砌加速度动力响应影响明显大于水平地震波,表现为加速度放大效应显著;XZ双向激振时,相比于单向波而言测点加速度放大系数有增大、也有减小,与测点位置有关,临近边坡侧测点竖向加速动力响应较大,非偏压侧拱脚和拱顶是抗震设计的重点;数值模拟与试验结果在变化趋势上相近,数值上拟合程度高,在输入Amax＜0.2g时,模拟结果误差较小,随输入加速度峰值的增大误差增大.

关键词：振动台模型试验、偏压隧道、加速度响应、MIDAS/NX数值分析

所属期刊栏目：30

分类号：U45(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51204125

在线出版日期：2017-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：660-669