岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (S1): 477-490.doi: 10.16285/j.rsm.2024.0470CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.0470
赵武胜1, 2,周帅1, 2,解佩瑶1, 2,高厚1, 2,秦长坤1, 2,陈卫忠1, 2
ZHAO Wu-sheng1, 2, ZHOU Shuai1, 2, XIE Pei-yao1, 2, GAO Hou1, 2, QIN Chang-kun1, 2, CHEN Wei-zhong1, 2
摘要: 准确分析隧道的地震易损性是高烈度区隧道工程震害风险管控的前提。复合式衬砌结构在强震区隧道工程中广泛应用,但已有隧道地震易损性分析方法未考虑含防水板初衬−二衬界面的非连续力学行为。为此,开展了含防水板初衬−二衬混凝土界面的直剪试验,建立了界面的接触力学模型及仿真程序;采用增量动力有限元分析方法研究了复合式衬砌隧道的地震易损性。结果表明:直剪过程中,随着剪切位移的增加,界面剪应力先后经历线性增长、非线性增长、损伤演化下降及摩擦滑移4个阶段。防水板降低了界面的刚度与强度。当界面法向应力处于0.3~2.0 MPa区间时,抗剪强度随法向应力呈线性增长,摩擦角约23.7º,黏聚力约0.18 MPa。地震过程中防水板起到了缓冲和吸收变形作用,考虑初衬−二衬界面处位移的非连续效应后,隧道不同损伤等级下直径变形率的阈值增加。忽略初衬−二衬界面效应会低估隧道的抗震性能。研究结果可为高烈度区复合式衬砌隧道的震害风险评价提供参考。
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