山嶺隧道受選線制約大多要穿越活動斷裂帶,而活動斷裂帶的運(yùn)動會對與之相交的隧道結(jié)構(gòu)的安全產(chǎn)生影響。為此,對穿越走滑斷層的隧道在地震中所遭受的破壞展開調(diào)研具有現(xiàn)實(shí)意義。以滇中引水工程香爐山隧洞為背景,建立隧道-斷層三維有限元分析模型,研究走滑斷層錯(cuò)動下隧道關(guān)鍵斷面的變形特征�；�于所建立的有限元模型,采用相對位移法對斷層錯(cuò)動量、斷層破碎帶寬度和穿越角度的影響進(jìn)行參數(shù)分析。研究結(jié)果表明:穿越角度為45°時(shí),截面的變形模式為水平橢圓,而穿越角度為135°時(shí),截面的變形模式為直立橢圓;隨著斷層破碎帶寬度的增加,位于斷層中間位置處的隧道截面的變形程度減小;走滑斷層錯(cuò)動下,隧道截面變形最為嚴(yán)重的區(qū)域出現(xiàn)在拱頂和拱底,在進(jìn)行山嶺隧道的設(shè)計(jì)時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注。

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圖2 隧道典型震害特征

圖1龍池隧道震害特征2工程背景與有限元模型

圖3 香爐山隧洞沿線地質(zhì)剖面示意

采用ABAQUS有限元軟件建立三維隧道-斷層有限元分析模型，以斷層破碎帶寬度8m、隧道與斷層水平夾角90°為例，如圖5中所示。模型寬度為隧洞直徑10倍以上，可以有效弱化邊界效應(yīng)。模型上表面即為地面，不考慮實(shí)際地形變化。不考慮實(shí)際工程中高地應(yīng)力的影響。以斷層傾角表征斷層在豎直面上....

圖4 分析模型三維示意

圖3香爐山隧洞沿線地質(zhì)剖面示意圖5有限元分析模型

圖5 有限元分析模型

圖4分析模型三維示意在模擬巖體時(shí)，選取減縮積分的C3D8R六面體單元，外襯和內(nèi)襯則選取完全積分的C3D8六面體單元。對于外襯與周圍巖體間相互作用，采用ABAQUS中的綁定約束，假定斷層錯(cuò)動期間兩者之間一致的相互作用。而外襯與內(nèi)襯間相互作用，采用ABAQUS中接觸對功能實(shí)現(xiàn)，通過....

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