沉管隧道基槽边坡振动台试验及动力特性
来源：中国血液净化杂志2016年第12期北京时间：
作者：燕晓, 禹海涛, 袁勇, 袁聚云
单位：1. 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司, 上海 200092;2. 同济大学 岩土及地下工程教育部重点实验室, 上海 200092;3. 同济大学 土木工程防灾国家重点实验室, 上海 200092
摘要：为研究沉管隧道基槽边坡的动力特性，以在建的港珠澳大桥沉管隧道工程为背景，设计并完成了几何比尺1∶60的沉管隧道基槽变坡度边坡大型振动台模型试验，并对试验模型的动力特性进行了分析。针对试验设计的细节尤其是相似关系设计和模型土设计进行了重点介绍。基于Buckingham-π相似原理，通过量纲分析的方法得到了相似关系控制方程，并以此方程为基础推导得到了试验所需各物理量的动力相似关系；利用锯末和砂按照一定比例混合配制模型土，通过一系列室内动三轴试验研究了模型土与原状土动力的特性，找到了动力特性与原状土相匹配的模型土；根据实际工程的场地状况和振动台试验设备的要求，设计并制作了长、宽、高分别为4.5，4.0，1.2 m的刚性模型箱。通过振动台试验研究了输入不同频谱、峰值加速度和频率相似比地震波的变坡度场地地震响应差异，探讨了边坡的动力响应规律。试验验证了模型箱边界效应，边界处土体的加速度响应与中间处土体基本一致，并与其他试验结果进行了对比。结果表明：土体对输入的地震波具有明显的放大作用；不同频谱地震波作用下，边坡坡面的加速度响应具有明显的差异；不同地震动峰值加速度输入条件下，峰值加速度（<i>P</i><sub>GA</sub>）放大系数沿坡面分布规律基本一致；不同频率的地震波作用下，变坡度<i>P</i><sub>GA</sub>放大系数随频率相似比的增大而增大。
关键词：隧道工程,变坡度边坡,振动台试验,动力响应,相似关系,模型土
基金资助：国家自然科学基金项目（51678438，51478343）；“十一五”国家科技支撑计划项目（2011BAG07B01）；上海市科学技术委员会重点支撑项目（16DZ1200302，16DZ1201904）；上海市教育发展基金会晨光计划项目（13CG17）；上海市青年科技启明星计划项目
