穿断层分段柔性接头隧道纵向地震响应解析解

地震发生伴随的断层错动是穿断层隧道灾变防控的重点和难点,目前比较有效的措施是通过设置柔性接头来适应断层的错动,但是对于柔性接头隧道的分段设计和参数取值缺少理论依据。以穿断层分段柔性接头隧道为研究对象,将分段隧道简化成有限长梁,隧道接头简化为剪切和弯曲弹簧元件,围岩简化为Pasternak双参数地基。为了合理考虑断层场地的不连续性,将断层带及上、下盘的非连续位移场等效为荷载施加在隧道梁上。基于建立的控制方程及边界条件,推导出分段柔性接头隧道在断层错动作用下的纵向地震响应解析解。通过与相同计算条件下的模型试验和数值计算结果对比分析,验证了解析方法的正确性。最后应用解析解对穿断层分段柔性接头隧道设计的关键参数进行敏感性分析,揭示了分段柔性接头布置方式和隧道本体-接头刚度比等因素对隧道结构内力响应的影响规律。结果表明:设置柔性接头可有效降低断层带影响区域内隧道结构纵向的内力响应,且柔性接头数量越多,隧道结构内力响应越小,若将柔性接头分别布置于断层错动面、断层与上/下盘交界面处,可以显著降低隧道结构的内力响应;而通过调整接头刚度来增大隧道本体-接头刚度比可以进一步降低隧道结构的内力响应。研究可为穿断层隧道抗震分析与分段柔性接头设计提供理论依据。

穿越活动断层隧道抗震韧性设计理念与关键问题

历史震害表明,穿越活动断层隧道损坏严重且震后修复或重建难度巨大,提升强震活动断裂区隧道抗震韧性已成为工程建设面临的关键难题。在调研穿越活动断层隧道结构典型震害实例的基础上,总结分析了震害启示并指出穿断层隧道结构抗震设计需要重点关注工程场地地震危险性评估、穿断层隧道抗震设防策略和安全防控措施3个方面;其次,结合文献调研,综述了目前穿断层隧道结构抗震研究相关工作,重点阐述了穿越活动断层隧道抗震分析方法、结构灾变机制认识和抗减震控制措施等方面的研究现状;在此基础上,搭建了穿越活动断层隧道工程抗震韧性的统一设防理念和设计框架,提出以“震前预留、震中稳定、震后恢复”为核心思想的隧道结构抗震韧性设防目标,并进一步考虑强地震动-活动断层位错耦合作用,建立了“场地分区、结构分段”的隧道抗震设防分区准则,提出了面向不同地震设防水准以“抗(减)、让、诱(避)/抢”分阶段的隧道抗震韧性设计思想,从而为穿越活动断层隧道抗震韧性设计提供了全过程防控策略;最后,讨论了目前穿断层隧道抗震研究急需攻克的关键科技问题,并对该领域今后研究工作的发展方向提出了展望。该研究旨在为穿越活动断层隧道工程建设提供面向抗震韧性的统一设防理念和设计策略,同时也为今后抗震工作的研究重点指明方向。

预制装配式结构连接节点研究进展综述

本文主要对用于装配式混凝土结构的连接节点构造及其力学性能的研究进展进行系统综述,并对其后续研究进行展望:首先对节点连接方式进行系统分类,并概括介绍各自的优缺点;然后详细阐述现浇带或后浇整体式连接、套筒灌浆连接、环筋扣合锚接连接和螺栓连接的节点构造、传力机理和力学性能(尤其是低周反复荷载作用下)。重点探究影响连接节点力学性能的关键因素,并在此基础上提出未来能够开展深化研究的方向。