6.8 !。隧道纵向地》。震反应计算的—反应位移法》
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6.8.】。1 研究发现【隧,道结构?刚度较大而密度小于!地层其?纵向变?形取决于隧道周围地!层的位移包括沿【隧道纵?向和横向水》平位移而隧》。道衬砌结构则通【过弹簧?与地层相《连或视为弹性地基】梁并随地层位移而产!生相关变形目—前隧道?纵向地震反应计【算方法有很多—种根据土层和隧道】变形情?况,大体上可以》。分为共同变形法【和,相对变形法两大【类共:同,变形法认《为,。在地震波作用下隧】道随周围土层一并波!动变形两者间无相】对位移;而相—对变:形法认为隧道—的刚度对《周围土层的变形会】产生一定的》影,响两者通过相互作用!使得隧道的变形与】自由场?土,层变形并不完—全一致历次震害表】明相对变形法—能更准确地》计算隧道纵向地震反!应,
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纵】向反应位移法是一】种相:对变形?法该:方法是在求》得结构周围土层地】。震,变形的情《。况下采用变形传递系!数来考虑结构—的真实变形》并由此计《。算结构?的地震反《应
【6.8?.2 土层地震】动可:以,分解:为与隧道纵轴平【行和垂直的两个【分量其中与》隧道纵轴平》行的分量可使隧道】结构随周围土—层产生平行于—隧道轴线的》。拉压变形隧道—将产生拉压应力;与!隧,道纵轴垂直》的分:量可使隧道结构随周!。围土层产生》垂直于隧道轴线【的水平和《竖直方向的横向【变形隧道将产生挠】曲应力因此评估隧】道纵向地震反应【时需计算沿隧—道,纵向的拉压应力和】挠曲:。应力:
6.】8.3 》地基土的基》床系数可根据—。土的动力特性—通过现场《。试验或?采,用计算方法》确定现行国家标【准核电厂抗》震设计规范GB 5!0267采用下列公!式确定
》
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《。
《 式中—Kt、K1横向【。和轴向单位长度上】地基土的《弹簧刚?度(MPa/m)】。;
! ?。 ? G与地》震震:动,最,大应变?幅度相应的》地基土的剪》切模量(MP—a);
《。
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— β换!算系数其值可取为1!/3:
! 基床系数也可【。以采用有限元计算】方法如下《根,据土层一维地—震反应分析》。求出与地《震震动最大应变【幅,度相应的土层—参数对土层建立【有限元模《型,在模型的结构部位分!别,沿,隧道:纵向和?横向施加均布荷【载q由静力法算【出结:构位置的平均变【形δ(图5)从而】求得纵向《基床系数和横向基床!系数K=q/—δ另外也《可以在计《算模型结构处施加】单位强制《。位移然后根据反力】求出:基床系数上述两种】计算方法本》质是相同的》
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图5 — ,有限元法计算基【床系数
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当隧道为!矩形结构时周长W】。为隧道横截面上下底!边长与?侧墙边长之》和;当隧道为圆【形结构时周长W【为πD其中D为圆形!结构:。直径
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6.8.5— 由于变形—缝与隧道结构在【强度、刚度等方面存!在差异因此需—采用不同的模型进行!模拟在施加横向地震!动位移时隧道结【构将产生横》向挠曲变形变形缝由!于采:用了:一定的?抗震措施因》。此可承?受一定的弯矩—作用可将变形—。缝简化为弯曲—非线性?弹簧模型;同样在】施加纵向地震—动位移时隧道结构将!产生拉压变形变【。形缝一样能承受一定!。的拉压荷载同时【。因为其抗拉压—能力:。不同因此《可将变形缝简化为非!对称拉压《非,线性弹簧模型
【
《
6.8.6 【 盾构施工时—一般在衬砌环—之间的?结构相对薄弱因此可!将结构梁单元取【为一盾构环的—长度;而对于沉管和!明挖施工法结构连续!性较强可按隧道【自然节段《确定但?为了保证计》算精度梁单元长度不!。应大于10m同【时应满足模型总【长度不小于土层变形!波长的要求
【