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跨断层隧道动力特性大型振动台试验研究
摘要
跨断层隧道是一种应对地震风险的重要工程措施之一，然而在建设过程中，由于断层割裂会改变地下水的流向和水位，导致隧道内的动力性能变化，进而可能影响该工程的正常运行。因此，本文开展了大型振动台试验研究跨断层隧道动力特性，从而探究其因断层割裂引起的动力特性改变。
本试验采用了大型振动台，模拟跨断层隧道的实际运行环境，确定了不同振动频率和振动幅度下断层下隧道的加速度响应和速度响应，以及结构受力情况。实验结果表明，在断裂较小的情况下，隧道的动力特性基本上不受影响，而在断裂较大的情况下，隧道的加速度响应和速度响应都会明显受到影响，并且受力情况也会发生变化。
通过对实验结果的分析，发现振动频率和振动幅度对跨断层隧道的动力特性影响十分明显。此外，断层的位置、方向和割裂程度也会影响隧道的动力性能。因此，在跨断层隧道的设计和建设中，应该考虑断裂的影响因素，并采取相应的应对措施。
关键词：跨断层隧道；动力特性；大型振动台试验；断层割裂；加速度响应；速度响应；结构受力
Abstract
Crossfaulttunnelisoneoftheimportantengineeringmeasurestodealwithearthquakerisk.However,duringtheconstructionprocess,thefracturingoffaultscanchangetheflowdirectionandwaterlevelofgroundwater,whichmayaffectthedynamicperformanceofthetunnelandeventhenormaloperationoftheengineering.Therefore,thispapercarriesoutlarge-scalevibrationtabletesttostudythedynamiccharacteristicsofcrossfaulttunnel,inordertoexplorethechangescausedbyfaultfracturingandtheireffectsondynamiccharacteristics.
Intheexperiment,alarge-scalevibrationtableisusedtosimulatetheactualrunningenvironmentofthecrossfaulttunnel.Theaccelerationresponse,velocityresponseandstructuralstressunderdifferentvibrationfrequenciesandamplitudesbelowthefaulttunnelaredetermined.Theexperimentalresultsshowthatthedynamiccharacteristicsofthetunnelarebasicallynotaffectedwhenthefaultfractureissmall,whiletheaccelerationresponseandvelocityresponseofthetunnelareobviouslyaffectedandthestressconditionisalsochangedwhenthefaultfractureislarge.
Throughtheanalysisoftheexperimentalresults,itisfoundthatthevibrationfrequencyandamplitudehaveasignificantinfluenceonthedynamiccharacteristicsofthecrossfaulttunnel.Inaddition,theposition,directionanddegreeoffracturingofthefaultalsoaffectthedynamicperformanceofthetunnel.Therefore,inthedesignandconstructionofcrossfaulttunnel,theinfluencefactorsofthefaultshouldbeconsideredandcorrespondingmeasuresshouldbetaken.
Keywords:crossfaulttunnel;dynamiccharacteristics;large-scalevibrationtabletest;faultfracturing;accelerationresponse;velocityresponse;structuralstress
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