岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (4): 1295-1304.doi: 10.16285/j.rsm.2019.0857

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

考虑接缝影响的地下综合管廊振动台模型试验

冯立1, 2,丁选明1, 2,王成龙1, 2,陈志雄1, 2   

  1. 1. 重庆大学 土木工程学院,重庆 400045;2. 重庆大学 山地城镇建设与新技术教育部重点实验室,重庆 400045
  • 收稿日期:2019-05-15 修回日期:2020-01-05 出版日期:2020-04-11 发布日期:2020-07-01
  • 通讯作者: 陈志雄,男,1980年生,博士,副教授,主要从事土动力学与工程减灾相关的教学科研工作。E-mail: burnningcat@163.com E-mail:cqufengli@163.com
  • 作者简介:冯立,男,1993年生,硕士研究生,主要从事岩土地震工程相关研究
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No. 51622803,No. 51878103,No. 51778092);重庆市研究生科研创新项目(No. CYS18021)。

Shaking table model test on seismic responses of utility tunnel with joint

FENG Li1, 2, DING Xuan-ming1, 2, WANG Cheng-long1, 2, CHEN Zhi-xiong1, 2   

  1. 1. College of Civil Engineering, Chongqing University, Chongqing 400045, China; 2. Key Laboratory of New Technology for Construction of Cities in Mountain Area of Ministry of Education, Chongqing University, Chongqing 400045, China
  • Received:2019-05-15 Revised:2020-01-05 Online:2020-04-11 Published:2020-07-01
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (51622803, 51878103, 51778092) and the Graduate Research and Innovation Foundation of Chongqing, China (CYS18021).

摘要: 地下综合管廊属于浅埋狭长型结构,变形缝存在较为普遍,而在地震荷载作用下,其会对地下结构的振动响应产生一定影响,但是目前针对该问题的研究却十分有限。基于振动台模型试验并考虑接缝的影响,开展了不同波形、不同峰值加速度地震波激励下的综合管廊地震响应特征研究,对场地加速度、动土压力以及管廊结构加速度、位移、动应变和弯矩等响应进行了测试和分析。试验结果表明:管廊振动主要受周边土体影响,接缝截面边墙在地震过程中与土体发生脱离,但管廊结构整体性保持良好;管廊接缝在强震下位移较小,不会发生大变形破坏;强震作用下动土压力分布呈非线性特征;接缝截面在地震中受到的弯矩作用小于中部截面,对抗震性能有利。

关键词: 综合管廊, 振动台试验, 动力响应, 加速度

Abstract: Deformation joints are universal in underground utility tunnels that belong to the shallow-buried and slender structure. Under seismic loads, the vibration response of the underground structure with a joint will be affected to a great extent. However, the studies on this problem are limited. In this paper, based on the shaking table model test that considers the influence of joints, the seismic response characteristics of the underground utility tunnel under seismic excitation with different waveforms and different peak accelerations were studied. The acceleration, soil pressure, displacement, strain, and bending moment were measured and analysed. The results indicated that the vibration of the tunnel was mainly affected by the surrounding soil and the sidewall of the joint section separated from soil during earthquake excitation, while the tunnel structure displayed a good integrity. The displacement of the tunnel joint was relatively small under the strong earthquake, which did not result in large-scale deformation failure. The distribution of seismic soil pressure under the strong earthquake was nonlinear. The moment on the joint section was less than that in the middle section in the earthquake, which was beneficial to seismic performance.

Key words: utility tunnel, shaking table test, dynamic response, acceleration

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[1] 李志浩, 肖世国. 不同运动模式的悬臂式挡墙地震永久位移算法[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 723-734.
[2] 赖天文, 雷浩, 武志信, 吴红刚, . 玄武岩纤维增强复合材料在高边坡防护中的 振动台试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 390-400.
[3] 徐超, 罗敏敏, 任非凡, 沈盼盼, 杨子凡. 加筋土柔性桥台复合结构抗震性能的试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 179-186.
[4] 李福秀, 吴志坚, 严武建, 赵多银, . 基于振动台试验的黄土塬边斜坡 动力响应特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(9): 2880-2890.
[5] 庄妍, 李劭邦, 崔晓艳, 董晓强, 王康宇, . 高铁荷载下桩承式路基动力响应及土拱效应研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(9): 3119-3130.
[6] 许成顺, 豆鹏飞, 杜修力, 陈苏, 韩俊艳, . 基于自由场大型振动台试验的饱和砂土 固-液相变特征研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2189-2198.
[7] 杨长卫, 童心豪, 王栋, 谭信荣, 郭雪岩, 曹礼聪, . 地震作用下有砟轨道路基动力响应 规律振动台试验[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2215-2223.
[8] 乔向进, 梁庆国, 曹小平, 王丽丽, . 桥隧相连体系隧道洞口段动力响应研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2342-2348.
[9] 何静斌, 冯忠居, 董芸秀, 胡海波, 刘 闯, 郭穗柱, 张聪, 武敏, 王振, . 强震区桩−土−断层耦合作用下桩基动力响应[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2389-2400.
[10] 禹海涛, 张正伟, 李 攀, . 地下结构抗震设计的改进等效反应加速度法[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2401-2410.
[11] 任洋, 李天斌, 赖林. 强震区隧道洞口段边坡动力响应 特征离心振动台试验[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1605-1612.
[12] 韩俊艳, 李满君, 钟紫蓝, 许敬叔, 李立云, 兰景岩, 杜修力. 基于埋地管道非一致激励振动台 试验的土层地震响应研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1653-1662.
[13] 张卢明, 周勇, 范刚, 蔡红雨, 董云. 强震作用下核安全级反倾层状软岩高陡边坡组合支挡结构抗震性能研究与加固效果评价[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1740-1749.
[14] 王立安, 赵建昌, 侯小强, 刘生纬, 王作伟. 非均匀饱和半空间的Lamb问题[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1790-1798.
[15] 潘旦光, 程业, 陈清军. 地下商场结构对地面运动影响的振动台试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1134-1145.
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[1] 张力霆,齐清兰,魏静,霍倩,周国斌. 淤填黏土固结过程中孔隙比的变化规律[J]. , 2009, 30(10): 2935 -2939 .
[2] 张其一. 复合加载模式下地基失效机制研究[J]. , 2009, 30(10): 2940 -2944 .
[3] 张明义,刘俊伟,于秀霞. 饱和软黏土地基静压管桩承载力时间效应试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3005 -3008 .
[4] 刘振平,贺怀建,李 强,朱发华. 基于Python的三维建模可视化系统的研究[J]. , 2009, 30(10): 3037 -3042 .
[5] 吴 亮,钟冬望,卢文波. 空气间隔装药爆炸冲击荷载作用下混凝土损伤分析[J]. , 2009, 30(10): 3109 -3114 .
[6] 周晓杰,介玉新,李广信1. 基于渗流和管流耦合的管涌数值模拟[J]. , 2009, 30(10): 3154 -3158 .
[7] 吴昌瑜,张 伟,李思慎,朱国胜. 减压井机械淤堵机制与防治方法试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3181 -3187 .
[8] 崔皓东,朱岳明. 二滩高拱坝坝基渗流场的反演分析[J]. , 2009, 30(10): 3194 -3199 .
[9] 孙德安. 非饱和土的水力和力学特性及其弹塑性描述[J]. , 2009, 30(11): 3217 -3231 .
[10] 徐 晗,黄 斌,饶锡保,何晓民,徐言勇. 三轴试样钻孔灌砂固结排水效果试验研究[J]. , 2009, 30(11): 3242 -3248 .