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基于弹性地基梁理论的跨活断层隧道围岩-衬砌体系破坏机制研究
文献摘要：
随着我国西部高烈度地区的隧道工程建设的持续深入发展,长大隧道将不可避免地穿越复杂不良地质区域,接近或跨越活动断裂带,面临严重的错断威胁.将温克尔弹性地基梁理论引入跨活断层隧道抗错断问题的研究中,从几何学和理论力学等角度,将隧道简化为作用在地层上的弹性地基梁;采用法向弹簧与切向弹簧模拟地层与结构的相互作用,并利用有限元数值模拟手段,建立跨活断层隧道围岩-衬砌体系数值模型.基于数值模型,探索了断层错动条件下围岩-衬砌体系位移变化规律,研究了跨断层隧道力学响应特征,同时,深入分析了断层破碎带关键参数对围岩-衬砌体系错断响应的影响.研究结果表明:断层两盘错动影响范围主要集中在断层错动面两侧各30 m的范围内;在中心剪切带处,围岩上下两盘位移连续;衬砌在断层上下盘内受到相反的弯矩作用,在断层破碎带内隧道以受压为主,而在远离断层带处主要呈受拉状态.此外,不同的断层倾角、破碎带宽度、岩体质量等级均对围岩-衬砌体系错断响应有一定影响,跨断层隧道穿越活断层的最佳角度为正交;断层破碎带宽度较大的情况易避免衬砌发生应力集中的现象;断层破碎带岩体质量等级越高,隧道受到断层错动作用越显著.该研究成果可为跨断层隧道抗错断设计提供一定的参考与理论支持.
文献关键词：
隧道工程;活动断裂带;断层错动;围岩-衬砌体系;弹性地基梁理论;受力变形响应
中图分类号：
作者姓名：
马亚丽娜;舒恒;崔庆龙;盛谦;崔臻
作者机构：
中交第二公路勘察设计研究院有限公司,湖北 武汉 430056;中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室,湖北 武汉 430071;中国科学院大学,北京 100049
文献出处：
引用格式：
[1]马亚丽娜;舒恒;崔庆龙;盛谦;崔臻-.基于弹性地基梁理论的跨活断层隧道围岩-衬砌体系破坏机制研究)[J].公路工程,2022(01):63-73
A类：
B类：
弹性地基梁理论,活断层,隧道围岩,衬砌,砌体,破坏机制,高烈度地区,隧道工程建设,长大隧道,不良地质区域,活动断裂带,克尔,几何学,理论力学,法向,弹簧,有限元数值模拟,模拟手,系数值,数值模型,了断,断层错动,位移变化规律,跨断层隧道,力学响应,响应特征,断层破碎带,两盘,盘错,影响范围,剪切带,岩上,下盘,盘内,弯矩,受压,离断,断层带,受拉,断层倾角,破碎带宽度,岩体质量等级,有一定影响,隧道穿越,应力集中,抗错断设计,受力变形响应
AB值：
0.268673
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