平面SH波入射下深埋软岩隧道抗减震机理研究

发布时间：2018-04-29 11:09

  本文选题：深埋隧道 + 软岩　； 参考：《土木工程学报》2014年S1期

【摘要】：通过波函数展开法给出平面SH波入射下深埋软岩圆形隧道"围岩-加固圈-初衬-二次衬砌"、"围岩-减震层-初衬-二次衬砌"和"围岩-初衬-减震层-二次衬砌"3种抗减震措施下衬砌动力响应解析近似解,分析加固圈和减震层弹性模量、厚度对衬砌结构动应力集中系数的影响,得到以下有益结论:随着围岩加固圈弹性模量及其厚度增大,二次衬砌动应力集中系数减小,加固圈围岩与围岩最佳弹性模量之比应大于2,最优加固圈厚度不宜超过0.5D;在围岩和初衬间设置减震层可以明显降低初衬和二次衬砌动应力集中系数;在初衬和二次衬砌间设置减震层可以有效降低二次衬砌动应力集中系数,但初衬动应力集中系数明显增加;减震层与围岩弹模之比越低,减震层厚度越大,二次衬砌动应力集中系数越小,减震层与围岩弹性模量之比应小于1/10~1/20,最优减震层厚度低于0.2m。研究结论可以为高烈度地震区山岭隧道抗减震设计提供参考。
[Abstract]:By means of wave function expansion method, "surrounding rock-reinforcement circle-primary lining-secondary lining", "surrounding rock-shock absorber layer-initial lining-secondary lining" and "surrounding rock-primary lining-damping layer-secondary lining" in deep buried soft rock circular tunnel under incident plane SH wave are given. The analytical approximate solution of dynamic response of lining under three kinds of anti-seismic measures, The influence of elastic modulus and thickness on dynamic stress concentration factor of lining structure is analyzed. The conclusions are as follows: with the increase of elastic modulus and thickness of surrounding rock reinforcement ring, the dynamic stress concentration factor of secondary lining decreases. The ratio of the best elastic modulus of the surrounding rock to the surrounding rock should be more than 2, and the optimum thickness of the strengthened ring should not exceed 0.5 D.The dynamic stress concentration factor of the initial lining and the secondary lining can be obviously reduced by setting the damping layer between the surrounding rock and the initial lining. The dynamic stress concentration coefficient of the secondary lining can be effectively reduced by setting a damping layer between the initial lining and the secondary lining, but the dynamic stress concentration coefficient of the initial lining increases obviously, and the lower the ratio of the damping layer to the surrounding rock elastic modulus, the greater the thickness of the damping layer. The smaller the dynamic stress concentration factor of the secondary lining is, the smaller the ratio of the elastic modulus of the damping layer to the surrounding rock is less than 1 / 10 / 1 / 20, and the optimum thickness of the damping layer is less than 0.2 m. The results can be used as reference for the design of mountain tunnel in high intensity earthquake area.
【作者单位】： 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(51178398、41102220)
【分类号】：U452.28

【参考文献】

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【共引文献】

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