近场脉冲地震作用下穿越断层带隧道地震响应

来源：中国血液净化杂志2020年第5期北京时间：

作者：耿萍, 曾冠雄, 郭翔宇, 何悦, 丁梯, 何川

单位：1. 西南交通大学 土木工程学院, 四川 成都 610031;2. 西南交通大学 交通隧道工程教育部重点实验室, 四川 成都 610031;3. 中铁二院工程集团有限责任公司, 四川 成都 610031"],"fundList_en":["Science and Technology Program of Sichuan Province (2019YFG0001); National Science Foundation of China (51878566); Key Research and Development Projects in Sichuan Province (2020YFS0294)

摘要：在地震动峰值、速度脉冲及结构的地震响应等方面，近场地震动常表现出和远场地震动不同的特性。依据地震动破坏势从NGA-West2地震动库中选出2条近场脉冲型地震动，并与2条远场地震动进行对比分析，从而得到其频谱特性，即近场脉冲型地震波具有较明显的速度幅值，PGV与PGA比值及PGD与PGA比值较大，速度敏感区位于长周期段等特点。结合都汶高速公路龙洞子隧道工程，建立穿越断层带的隧道结构三维有限元模型，并以横断面方向分别输入近、远场地震波进行计算，研究近场脉冲型地震作用下穿越断层带隧道结构地震响应特性。结果表明：在近场脉冲型地震动作用下隧道的等效应变峰值较远场地震动大，并且在速度脉冲特性更显著的集集地震波作用下的应变峰值更大；与远离断层处相比，在断层面附近隧道横断面的等效应变峰值分布规律发生了变化，其横截面等效应变峰值最大处由拱脚变为拱顶，且在4种地震波作用下拱顶处结构的等效应变均超过了混凝土的峰值应变，进入破坏阶段；断层带内的隧道地震响应明显强于围岩条件较好的地层中的隧道，而断层带与较好围岩交界面附近的隧道地震响应更为剧烈，应变峰值随距断层距离的增大而迅速衰减。所得数值模拟结果与实际震害现象一致，可以为近场脉冲型地震动作用下穿越断层隧道的抗震设防提供参考。

关键词：隧道工程,动力响应,数值模拟,近场脉冲型地震动,断层带,地震动破坏势

基金资助：四川省科技计划项目（2019YFG0001）；国家自然科学基金项目（51878566）；四川省重点研发项目（2020YFS0294）