大断面矩形盾构隧道横断面地震响应分析

研究大断面矩形盾构隧道的地震响应特性,以上海虹桥临空地下连接通道工程为例,建立大断面矩形盾构隧道横断面抗震计算的动力时程有限元分析模型。数值模型考虑了上海软土的动力特性和衬砌管片接头,合理模拟了场地土-矩形隧道结构的动力相互作用。通过建立均质刚度管片模型,对比分析了管片接头对矩形隧道动力响应的影响,并进一步探讨了管片接头旋转刚度变化对层间位移和结构内力的影响规律。结果表明：地震作用下均质刚度模型与管片接头模型的动力响应差异较大,与管片接头模型相比,均质刚度模型无法表现出接头位置处管片错位和内力突变,且峰值弯矩和轴力值也明显放大,其中弯矩峰值放大高达2.29倍,建议矩形抗震设计时采用管片接头模型;管片接头转动刚度对矩形隧道动力响应影响显著,随着接头刚度降低,结构层间位移逐渐增加,但管片峰值弯矩和剪力显著减小。研究可为大断面矩形盾构隧道的抗震设计提供科学依据。