※农业工程农业与技术2023,Vol.43,No.04通透肋式拱梁隧道地震响应分析彭大林张玉敏李思瑶(华北水利水电大学,河南郑州450011)摘要:根据有限元动力分析原理,利用Abaqus软件对龙瀑通透肋式拱梁隧道进行工况模拟,在静力分析的基础上进行地震响应分析,通过改变地震波的幅值获得了加速度、隧道衬砌动力、边坡安全系数响应规律。分析结果表明:随着地震波幅值的增加,加速度放大系数随之而减小,衬砌加速度放大系数与围岩应力出现截然相反的分布,边坡加速度放大系数呈现鞭梢效应。隧道整体呈现为左侧偏压隧道,随着幅值增加,偏压侧应力增幅速率显著高于右侧通透拱梁侧,但应力增幅程度最大处位于衬砌的拱顶与仰拱处,最大可达5.5倍。边坡安全系数在随着地震动震幅增加显著降低,最低达到1.05,边坡破坏模式由静力状态下的出现塑性贯通区形成滑动面失稳,转为围岩-衬砌挤压错动出现大变形失稳。关键词:通透肋式拱梁隧道;动力分析;地震;位移中图分类号:S29文献标识码:ADOI:10.19754/j.nyyjs.20230228009收稿日期:2022-12-05基金项目:国家自然科学基金重大研究计划资助项目(项目编号:90715042)作者简介:彭大林(1996-),男,硕士在读。研究方向:岩土工程方面研究。引言目前,在高速公路隧道的建设之中,存在着为了追求效益而忽略环境的现象,大量采用设计简单、施工方便的深挖方路堑,在施工过程中开挖土石方较大,破坏植被。傍山隧道与深挖方路堑相比,开挖土石方少,对环境的影响较小。通透肋式拱梁隧道是傍山隧道的一种,同样具有浅埋、偏压的特点,不能形成“自然拱”,产生的围岩松动会作为重力直接施加于洞室上,影响洞室的稳定性[1]。针对通透肋式拱梁隧道的力学性能及变形特征,国内外学者进行了相关性研究。余飞等、陈修和等通过施工监测得出和数值模拟的方法提出“先明后暗”的施工方案,并提出基本破坏模式为拱顶山坡岩体沿通过拱脚的斜面形成楔体滑移[2,3]。雷明峰等采用室内实验结合理论分析得出了偏压隧道的破坏模式[4]。卢伟等基于双强度折减法对浅埋偏压隧道安全性与破坏模式进行了分析[5]。张敏等通过数值模拟的方法对通透肋式拱梁隧道变形机理及力学特征进行了分析[6]。尤吉等通过数值模拟方法对该隧道结构在不同开挖工况的变形受力特征及结构稳定性进行了分析[7]。卢光兆等通过有限元软件对施工方...