桥隧搭接工程多源损伤及车辆冲击模型试验研究

分析了Ⅳ、Ⅴ级围岩条件下的桥隧搭接工程的特点及多源损伤机理,并在此基础上成功研制了相关模型试验装置和测试方法。通过模型试验及对试验结果的分析和研究,得出以下结论:运营中搭接处的汽车荷载及其冲击作用,会对桥梁、隧道各关键部位及洞周围岩等产生明显不利影响,长期状况下易使桥梁、隧道的各关键部位产生损伤,因而影响桥梁结构、隧道衬砌、桩基础的耐久以及洞口围岩的稳定。因此,应采取措施减小汽车荷载及其冲击的影响,如对桥、隧及围岩关键部位采取局部加强措施,或采用桩基础,减小桥梁跨径,加大搭接长度等。

软弱围岩中桥隧搭接多源损伤影响因素分析

对软弱围岩(Ⅳ和Ⅴ级)中的桥隧搭接工程进行了室内模型试验研究和影响因素分析。研究结果表明:桥隧搭接工程在其施工及运营中的力学行为及多源损伤情况受围岩等级、桥梁跨径及基础形式、搭接长度、汽车荷载等级及汽车冲击等的影响,长期状态下易导致桥梁、隧道衬砌各关键部位的结构损伤,对桥梁结构、隧道衬砌、桥台与桩基础的耐久性以及洞口围岩的稳定性不利;为防止桥、隧各关键部位因不利作用而损伤甚至破坏,避免洞口围岩出现失稳、坍塌及滑坡等病害,应对桥、隧及围岩关键部位局部加强,且宜采用桩基础、减小桥梁跨径、加大搭接长度、减小汽车荷载及其冲击影响。

桥隧搭接结构围岩动土压力响应规律

采用振动台试验研究了桥隧搭接结构模型在不同加载方向的汶川波和不同加速度峰值的El-Centro波条件下,围岩动土压力的动力响应规律。结果表明:围岩动压力主要由水平向地震波产生;扩大段在低地震强度时拱腰处围岩动压力最大,在高地震强度时仰拱处围岩动压力最大;由于扩大段靠近隧道洞口的仰坡临空面,扩大段围岩的动压力峰值显著大于标准段。

高速公路桥隧搭结构振动台试验研究

为探明桥隧搭接结构在地震作用下的动力响应规律,考虑不同的地震波类型对桥隧搭接结构动力效应的影响,按照一定的材料配比和模型比例制作了结构模型,进行了高速公路桥隧搭接结构的振动台模型试验.试验表明:地震波类型对于地震作用下结构的加速度响应效应并无明显影响,对于结构的动应变有明显影响,而激振幅值对结构有较明显的影响.同时,试验探明了桥隧搭接结构在不同地震波和激振幅值作用下的动力响应特性,为相应工程抗震设计提供了理论基础和试验参考.