软土地区曲线隧道震害机理试验与高效数值模拟研究

软土及曲线段都是隧道抗震的不利因素。本项目拟对软土地区曲线隧道的震害机理开展系统研究，通过振动台模型试验，研究软土地区曲线隧道的地震响应规律、破坏过程及破坏模式；采用理论分析与数值仿真相结合的方法，建立地震动非一致激励下软土地基-曲线隧道整体系统三维数值模型及高效计算方法，探求曲线隧道的地震响应及地震波入射特征、隧道曲线特征、软土物理参数对其地震响应的影响规律，并以振动台模型试验结果验证；最终揭示软土地区曲线隧道的震害机理。本项目的开展将为软土地区曲线隧道的抗震设计提供理论依据，对促进生命线工程抗震研究有重要的理论意义。 2100433B

本书依托交通运输部西部交通建设科技项目"汶川地震公路震害评估、机理分析及设防标准评价"，介绍汶川地震公路桥梁和隧道典型震害的机理。本书分为两篇，共计13章和8个附录。**篇为第1章至第7章，介绍公路桥梁震害分析及其对策，主要包括：桥梁震害概述，地震地质灾害对桥梁的影响分析及对策，简支梁桥、连续梁桥、拱桥和连续刚构桥的震害机理分析及抗震设计对策；第二篇为第8章至第13章，介绍公路隧道震害分析及其对策，主要包括：隧道洞口段、断层破碎带段和普通段隧道结构震害机理分析，公路隧道抗震设防对策等。附录中详细给出了研究中的试验方法、试验过程、试验结果，对于采用数值模拟分析的部分详细给出了计算模型的建立方法和计算结果，供读者参考。本书可供桥梁与隧道建设人员学习使用，也可为相关专业研究者和关注者提供借鉴。

《隧道工程动力响应特性与汶川地震隧道震害分析及启示》是一篇文献，作者为钱七虎、何川、晏启祥。

【作者】钱七虎；何川；晏启祥；

【机构】中国人民解放军理工大学；西南交通大学；

【摘要】<正>我国地处欧亚地震带和环太平洋地震带之间,地震活动频繁,是世界上最大的大陆浅源强震活动区,震害具有分布广、强度高、危害大等特点。从"5·12"汶川大地震及世界范围的工程结构物震害情况看,通常情况下隧道工程震害较房屋、桥梁等地面建筑轻微,隧道工程相对具有较强的抗震性能。但另一方面,在强震条件下,隧道工程震害依然较突出,如"5·12"汶川大地震、台湾集集地震、日本关东大地震、阪神大地震等强震都造成 2100433B

迄今为止，对斜交梁桥震害机理的认识仍存在争议，对其地震反应规律的认识也明显不足，且缺乏行之有效的抗震设计方法。本项目以l两跨连续斜交梁桥为对象，制作j九个全桥试验模型，通过开展考虑斜交角、轴压比、长细比、及配箍率等参数影响的系列模拟地震振动台试验，研究斜交梁桥震害产生的原因；结合振动台模型试验、数值模拟分析和理论分析，探讨斜交梁桥的地震反应规律，提出基于主梁侧移率的斜交梁桥概率需求计算模型。 经研究发现，在不考虑碰撞的前提下，斜度增加了桥梁结构纵横向地震反应的耦联性，这种耦联性的提高，使得上部结构的旋转效应更为明显，是上部结构出现碰撞或落梁震害的根源所在；综合考虑长细比、轴压比和斜交角三个因素，正交分析的极差分析结果显示，当斜度在一定范围内时，桥墩长细比对斜交桥动力性能的影响最为显著；与直线梁桥相比，斜交角与长细比是结构震害产生的主要影响因素。 在数值模拟方面，采用材料实际强度建立的斜交梁桥梁格模型（多梁法）较适宜模拟结构的位移响应及梁体扭转效应。 地震反应规律的分析结果显示，当任意交互作用的两个因素固定时，斜度越小、长细比越大、轴压比越小，桥墩墩顶的位移响应就越大；当地震动沿结构纵向输入时，由于板式橡胶支座的隔震作用，桥面板的位移小于桥墩墩顶位移。 在基于概率和性能的抗震设计框架基础上，综合考虑不同场地条件下地震动强度与地震记录的完整性、斜交梁桥结构的特殊性以及其地震反应的主要特点，建立了三类场地条件下基于主梁结构纵横向侧移率的概率地震需求模型。该需求模型以斜交角、跨径及地面峰值加速度为主要参数，该模型的提出简化了斜交梁桥地震反应的需求的计算过程，为结构地震反应的快速评估奠定基础。 2100433B