理论教育 深层排(蓄)水隧道结构抗震分析流程

深层排(蓄)水隧道结构抗震分析流程

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:盾构隧道的结构分析从概念上来说,盾构隧道的结构抗震分析是将地震作用加载在管片主体及接头所组成的模型上,求出管片和接头上所产生的内力或变形等反应值。对于盾构隧道的结构分析方法,应对研究目的、相关边界条件分析的适用性、分析方法的精度、验算方法的准确性进行综合对比,选择最合理的方法。

深层排(蓄)水隧道结构抗震分析流程

隧道抗震可按照图5-60所示流程进行。

图5-60 输水隧道抗震分析流程

(1)研究条件

对于一条盾构法输水隧道,必须先弄清隧道围岩地质条件、隧道线形、结构形式、材料性能指标等内容。隧道围岩地质条件应重点关注是否穿越不同土层,尤其是软硬土层交界面处,宜专门进行研究。而对于结构条件,则要了解隧道平面和纵向线形、管片及接头、拟采用的材料性能指标等参数。

(2)设计地震动参数的确定

对于设计时输入的地震参数,应根据相应的标准、场地条件和周边地区的地震活动调查情况综合确定。

(3)场地分析(www.daowen.com)

地基反应分析的目的是计算地震时隧道围岩刚度的折减和反应位移值。可根据相应的设计地震动参数求得隧道断面处的场地最大位移。

(4)地震作用的计算

隧道所受的地震作用包括由地层相对变形产生的地层正应力、隧道结构周围所受的剪切应力、隧道及内水自身的惯性力作用。地震作用的表现形式和所采用的分析方法有直接关系,若采用荷载结构法,则可以将外水土的地震位移转化为荷载加载在隧道结构上;而采用地层结构法时,则可以将围岩模拟成土弹簧,或在有限元模型中对围岩进行建模整体分析。

(5)盾构隧道的结构分析

从概念上来说,盾构隧道的结构抗震分析是将地震作用加载在管片主体及接头所组成的模型上,求出管片和接头上所产生的内力或变形等反应值。横断面结构分析是以管片主体和接头为分析对象,求出圆周上产生的内力和变形,而纵向结构分析则是为了求出隧道轴向产生的内力和变形。盾构隧道的横断面、纵向地震作用下的结构分析有多种方法,根据《地下结构抗震设计标准》(GB/T51336—2018),可根据不同边界条件采取反应位移法Ⅰ、Ⅱ、整体式反应位移法或时程分析法进行建模分析,求得作用于隧道的地震外力,进而得出隧道在地震作用下的内力和变形。

对于盾构隧道的结构分析方法,应对研究目的、相关边界条件分析的适用性、分析方法的精度、验算方法的准确性进行综合对比,选择最合理的方法。

(6)抗震性能验算

输水隧道作为重要的城市生命线工程,其抗震分析时宜提高抗震设防水准。基于以往的盾构隧道抗震性能分析,在圆隧道段,盾构隧道本身即具有良好的抗震性能,基本上能做到“小震、中震不坏,大震可修”的程度。然而,在有内水压作用的输水隧道中,其接头性能仍是一个薄弱点,在地震作用下的受力工况较为复杂,在高于基本设防水准的地震作用下难以保证承载力和变形的控制要求。此时则需要对衬砌结构或接头作进一步分析复核,或者局部采用柔性结构。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈