松动圈及减震层对隧道地震响应影响的试验研究

减震层的设置对隧道结构的耐震性具有积极作用。研制一套适用于振动台动力模型试验的柔性气囊加载系统,对隧道自重应力进行伺服模拟,根据3种工况的模型试验结果,对比模型加速度、附加应变及弯矩和结构破坏形态,分析减震层和松动圈对隧道结构的动力响应影响机制。结论表明,无论是松动圈或减震层,都并未改变结构的动力响应规律和基本破坏形态;由于松动圈的存在,减弱了围岩对隧道结构的约束作用,造成隧道结构变形的增大,对隧道整体稳定性不利,结构附加弯矩增大,表明其在遭受地震时更容易发生破坏;设置减震层能有效地减小结构各点在地震作用下产生的附加应变,改善结构的受力性能,协调隧道整体变形,提高了结构的抗震性能;类似于松动圈和减震层的隧道衬砌外周较柔性结构影响隧道动力性能的关键因素可归结为材料的刚度,即材料几何上的厚度和强度。