盾构隧道监测管片破坏特征和地震响应机理

国内外地震对地下车站及隧道损害的实例较多,而关于地下隧道受地震损害的实测资料较少。从江苏省南京市江宁区牛首山地区于2020年发生的地震入手,浅析地震后某地铁盾构隧道监测管片连续破坏特征和地震响应机理;地震响应机理的研究方法以地震观测法为主,并参照实验法和理论分析法的研究成果;研究内容为地震后管片横断面的力学论证等;研究结论包括在压应力和剪应力合力作用下,右线盾构隧道管片拱腰外侧受横向压应力作用,内侧受横向拉应力作用;拱底和拱顶外侧受竖向拉应力作用,内侧受竖向压应力作用,并优化地下盾构隧道的抗震设计、施工措施。

基于时频分析方法的桩板墙加固边坡地震响应振动台试验研究

以成兰铁路沿线的桩板墙加固边坡为原型,设计并完成了几何相似比为1:10的地震动模拟振动台试验,并采用HHT时频分析方法分析桩板墙加固边坡地震响应特性,研究结果表明:在加载不同幅值地震波过程中,板式挡墙加固堆积体滑坡的加速度响应表现出明显的高程效应,且在0.3g地震波作用下,滑坡的高程效应最为显著,然后随幅值增大高程效应逐渐减弱。桩板式挡墙的桩身动土压力沿桩身呈非线性分布,其包络线的大小和范围与地震波幅值成正比。桩身最大动土压力出现在嵌入截面处,故需注意该部位的加固设计。桩身的位移响应同样随地震波幅值逐渐增大,耦合位移模式则由以平动为主转变为转动为主。此外,利用基于HHT变换的时频分析方法研究桩板式挡墙加固堆积体滑坡地震稳定性是可行的。通过Hilbert能量谱分析得到地震能量主要集中在2~6 s时域范围内,对应的频域为10~50 Hz。随着输入地震波幅值的增加,滑床和滑体测点的Hilbert能量在时频域上的差异性增大,两者的地震响应差异性显著增大。通过Hilbert边际谱可以识别到滑坡内部的损伤情况,受桩板式挡墙作用滑坡底部的损伤主要发生在坡面,而滑坡中部的损伤主要发生在内部。