关键词:
隧道工程
连拱隧道
抗震措施
易损性分析
振动台试验
损伤概率
钢带
摘要:
以宁巧隧道工程为研究对象,基于地震易损性分析方法,在FLAC3D中建立了三维动力时程数值计算模型;通过Python语言进行二次开发,实现了易损性分析中增量动力分析方法的全流程自动化计算;给出了薄直中隔墙连拱隧道结构在有无钢带加固措施、2种地震波入射方向(水平与竖直方向)、2种围岩级别(Ⅳ与Ⅴ级)共8种不同因素组合下的易损性曲线,得到了结构在隧址区抗震设防烈度下的损伤概率;通过对比分析损伤概率评价了钢带加固措施的抗震效果及规律;通过大型振动台试验,对比相似模型结构在有无抗震措施下的破坏形态和损伤程度,验证了钢带加固措施的实际作用效果。研究结果表明:无论何种因素组合,钢带加固措施均能有效减小结构在不同损伤状态下的损伤概率,作用效果受围岩级别影响较大,受地震波入射方向影响较小;Ⅴ级围岩条件下,其轻微、中度、重度损伤状态下的损伤概率在地震波水平方向入射时分别减小了51.94%、41.29%、29.63%,在竖直方向入射时分别减小了55.68%、48.32%、35.29%;Ⅳ级围岩条件下,其轻微、中度、重度损伤状态下的损伤概率在地震波水平方向入射时分别减小了16.45%、11.19%、7.11%,在竖直方向入射时分别减小了12.23%、9.45%、7.49%;振动台试验中,使用钢带加固后的相似模型在最不利因素组合条件下的损伤程度明显低于无抗震措施结构;钢带加固措施能通过提高结构整体承载能力,有效地减少病害数量,降低结构损伤程度,提高结构抗震性能。