6、8,隧道縱向地震反應(yīng)計(jì)算的反應(yīng)位移法6.8.1,研究發(fā)現(xiàn),隧道結(jié)構(gòu)剛度較大而密度小于地層,其縱向變形取決于隧道周?chē)貙拥奈灰?包括沿隧道縱向和橫向水平位移 而隧道襯砌結(jié)構(gòu)則通過(guò)彈簧與地層相連或視為彈性地基梁。并隨地層位移而產(chǎn)生相關(guān)變形 目前、隧道縱向地震反應(yīng)計(jì)算方法有很多種,根據(jù)土層和隧道變形情況大體上可以分為共同變形法和相對(duì)變形法兩大類(lèi).共同變形法認(rèn)為在地震波作用下 隧道隨周?chē)翆右徊⒉▌?dòng)變形,兩者間無(wú)相對(duì)位移、而相對(duì)變形法認(rèn)為隧道的剛度對(duì)周?chē)翆拥淖冃螘?huì)產(chǎn)生一定的影響 兩者通過(guò)相互作用使得隧道的變形與自由場(chǎng)土層變形并不完全一致.歷次震害表明、相對(duì)變形法能更準(zhǔn)確地計(jì)算隧道縱向地震反應(yīng).縱向反應(yīng)位移法是一種相對(duì)變形法,該方法是在求得結(jié)構(gòu)周?chē)翆拥卣鹱冃蔚那闆r下,采用變形傳遞系數(shù)來(lái)考慮結(jié)構(gòu)的真實(shí)變形 并由此計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。6,8。2,土層地震動(dòng)可以分解為與隧道縱軸平行和垂直的兩個(gè)分量,其中.與隧道縱軸平行的分量可使隧道結(jié)構(gòu)隨周?chē)翆赢a(chǎn)生平行于隧道軸線的拉壓變形.隧道將產(chǎn)生拉壓應(yīng)力,與隧道縱軸垂直的分量可使隧道結(jié)構(gòu)隨周?chē)翆赢a(chǎn)生垂直于隧道軸線的水平和豎直方向的橫向變形。隧道將產(chǎn)生撓曲應(yīng)力、因此評(píng)估隧道縱向地震反應(yīng)時(shí) 需計(jì)算沿隧道縱向的拉壓應(yīng)力和撓曲應(yīng)力、6。8.3。地基土的基床系數(shù)可根據(jù)土的動(dòng)力特性通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)或采用計(jì)算方法確定,現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、核電廠抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB。50267采用下列公式確定.式中,Kt,K1。橫向和軸向單位長(zhǎng)度上地基土的彈簧剛度 MPa m,G、與地震震動(dòng)最大應(yīng)變幅度相應(yīng)的地基土的剪切模量。MPa。β、換算系數(shù)、其值可取為1、3 基床系數(shù)也可以采用有限元計(jì)算方法如下、根據(jù)土層一維地震反應(yīng)分析。求出與地震震動(dòng)最大應(yīng)變幅度相應(yīng)的土層參數(shù),對(duì)土層建立有限元模型,在模型的結(jié)構(gòu)部位分別沿隧道縱向和橫向施加均布荷載q。由靜力法算出結(jié)構(gòu)位置的平均變形δ、圖5,從而求得縱向基床系數(shù)和橫向基床系數(shù)K.q.δ,另外,也可以在計(jì)算模型結(jié)構(gòu)處施加單位強(qiáng)制位移、然后根據(jù)反力求出基床系數(shù)。上述兩種計(jì)算方法本質(zhì)是相同的、圖5,有限元法計(jì)算基床系數(shù)、當(dāng)隧道為矩形結(jié)構(gòu)時(shí),周長(zhǎng)W為隧道橫截面上下底邊長(zhǎng)與側(cè)墻邊長(zhǎng)之和 當(dāng)隧道為圓形結(jié)構(gòu)時(shí)、周長(zhǎng)W為πD、其中D為圓形結(jié)構(gòu)直徑.6,8。5。由于變形縫與隧道結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度,剛度等方面存在差異。因此需采用不同的模型進(jìn)行模擬.在施加橫向地震動(dòng)位移時(shí)、隧道結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生橫向撓曲變形,變形縫由于采用了一定的抗震措施。因此可承受一定的彎矩作用.可將變形縫簡(jiǎn)化為彎曲非線性彈簧模型,同樣。在施加縱向地震動(dòng)位移時(shí)、隧道結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生拉壓變形,變形縫一樣能承受一定的拉壓荷載,同時(shí)。因?yàn)槠淇估瓑耗芰Σ煌?因此可將變形縫簡(jiǎn)化為非對(duì)稱(chēng)拉壓非線性彈簧模型.6,8 6 盾構(gòu)施工時(shí) 一般在襯砌環(huán)之間的結(jié)構(gòu)相對(duì)薄弱.因此可將結(jié)構(gòu)梁?jiǎn)卧橐欢軜?gòu)環(huán)的長(zhǎng)度 而對(duì)于沉管和明挖施工法。結(jié)構(gòu)連續(xù)性較強(qiáng)、可按隧道自然節(jié)段確定、但為了保證計(jì)算精度.梁?jiǎn)卧L(zhǎng)度不應(yīng)大于10m.同時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足模型總長(zhǎng)度不小于土層變形波長(zhǎng)的要求、