断面形状对浅埋隧道抗震力学性能影响研究

本研究之目的在于揭示隧道断面的几何形状对隧道抗震力学性能的影响。以某高烈度地震区浅埋公路隧道洞口段作为研究对象,建立了地震荷载作用下洞口段动力响应的有限元数值分析模型,对不同断面形状隧道衬砌的抗震力学性能进行比较研究,实现隧道设计断面的优选。研究选择了三心圆、四心圆、扁四心圆以及尖四心圆加等四种断面进行比较分析,并采用ABAQUS软件进行建模。研究结果表明:在地震荷载作用下,隧道采用不同断面形式所产生的位移响应值相差很小;而衬砌内力的差异明显,其中三心圆断面的受力情况最优,而四心圆和尖四心圆的受力状况较差。隧道断面越接近于圆形,能够有效改善地震荷载作用下的隧道受力状况。