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考虑开裂后衬砌响应的钢筋混凝土隧道振动台试验的缩放定律
本文提出了一套新的缩放定律，用于研究轻质钢筋混凝土隧道衬砌在 1g 振动台试验中的开裂后行为。开裂后行为缩放定律使用两个无量纲参数制定：脆性数 s ，它控制非钢筋混凝土构件的断裂现象；NP ，它对钢筋混凝土构件中混凝土断裂过程和钢塑性流动的稳定性起主要作用。提出的定律允许开发“充分”的实验模型，并使用原型和 1:30 模型比例的岩石钢筋隧道的数值分析进行验证。采用的实验装置的灵感来自现有的 1g 物理测试活动，该测试活动针对岩石混凝土隧道的地震响应，并且假设的定律表明在两个检查的地震记录下，模型和原型隧道的开裂行为具有令人满意的相似性。强调了在 1g 测试中使用提出的定律对钢筋混凝土隧道中不断发展的裂缝模式进行 A 级预测的潜力。在三种可能的边界条件下对所提出的定律进行了检验，结果表明，与设想的自由场边界模型相比，刚性箱和层流箱仍然可以显著改变行为。但分析表明，对于较大的土壤与衬砌刚度比，边界伪影可以大大减少。本研究为迄今为止尚不存在的未来 1g 测试提供了有用的建议，而所提出的缩放定律允许在设计新型隧道衬砌模型测试材料时具有多功能性。
山岭隧道穿越正断层柔性接头振动台试验研究
高烈度地震区隧道穿越活动断层时往往会遭受严重的震害，强震作用下断层运动可分为断层运动和地震运动，二者均对隧道结构的稳定性产生重要影响。然后，开展缩比模型振动台试验，研究正断层作用下隧道柔性接头的抗震性能，设计了相似关系、边界条件、传感器布置、输入地震波和柔性接头设计等试验关键参数。试验结果表明，分段衬砌间的接头会使结构发生局部损伤而非整体损伤，且与地震运动相比，断层运动对隧道结构的损伤更为严重；正断层作用下，上盘衬砌比下盘衬砌更容易发生损伤破坏，柔性接头可以适应强震时断层的差异变形。最后，隧道衬砌的动态响应表明，隧道上部结构主要承受较强的地震荷载，而下部结构在强震下可能会发生断层运动的施加变形。因此将柔性接头分段隧道衬砌的设计方法应用于隧道结构设计中，以提高隧道结构穿越活断层时适应变形的能力。