振动台试验圆形隧道结构模型相似材料研究

相似关系及相似材料的确定是振动台模型试验成功的关键。以相似理论为基础,对软土地区圆形隧道振动台模型试验的相似关系进行了推导,确定了适合于试验的相似材料及配合比,探讨了不同因素对隧道结构相似材料物理力学性能的影响并给出了模型土的配合比,分析了试验中地基土测点及结构测点的加速度时程、峰值加速度、傅里叶谱以及不同深度处的加速度放大系数。结果表明:龄期及水膏比是影响模型石膏性质的主要因素,水膏比增大会使试件破坏,逐渐由脆性向延性发展,而试件的养护条件对材料的物理力学性能影响并不显著;基于正交试验法,确定模型土各组分配合比为洗衣液∶石膏∶重晶石粉∶石英砂∶膨润土∶水=7∶13∶51∶129∶40.47∶29.32;场域中的加速度响应呈现从下到上逐渐增大的规律,但在结构埋深上部的土层加速度放大系数有所减小,拱顶附近土体的频谱特性发生了变化,说明结构的存在对地震波在地基土中的传播产生了影响。