“暗挖逆筑法”施工力学分析

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1.介绍在日本、中国和许多其它国家的城市地区，生命线建筑中广泛采用盾构隧道。然而，一些地区处于地震高发区，过去曾经发生多次地震活动。从1985年墨西哥地震和1995年八户南部地震，盾构隧道的地震破坏就有报道。如今，抗震设计已经成为盾构隧道建设中一项重要的主题。在盾构隧道抗震设计中---这种设计分析的重点放在隧道的纵向和周边土体上（JSCE1996）---，人们都常认为，这种设计观点适用于中小型外直径的盾构隧道。近年来，具有复杂的横截面和大尺寸横截面的盾构隧道数量增长很快，要求在横截面部位进行抗震设计的情况越来越多。然而，盾构隧道和周边土体之间的动力相互作用相当复杂，适用的盾构隧道横向上抗震设计方法还未形成。在过去十年间，许多工程师和研究人员一直致力于适用的盾构隧道横向抗震设计方法的发展研究。通常，当研究盾构隧道横向上动力特性时，可以采用土体-隧道复合模型的二维或三维动力分析。但是，在动力分析时，输入和输出的数据庞大，并且分析结果也很复杂，很难理解，还没有得到广泛应用的适用的抗震设计方法。地震变形方法是一种静力分析方法。在此方法中，自由土体反应位移被看作是施加在隧道结构上的地震荷载。PWRI（1997）和JSCE（1996）建议，把此方法当作一种盾构隧道纵向抗震设计的适用方法。据建议，基于地震变形方法的这种概念，其理论解可大致评估价在土体运动下，盾构隧道纵向上的最大截面应力（SHIBA 1991、PWRI1992）。然而，这种盾构隧道横向上动力特性还未弄清；而且，这种建议的理论解也不能直接用在处于非规则土体中的盾构隧道上。为了充分研究这种地震行为（其中包括盾构隧道和周边土体相互作用，改进的合理适用的盾构隧道横向上的抗震设计方法）进行了一系列振动台试验。另外，在本项研究中，对这些试验应用了静力、动力分析，对不同的抗震方法进行了评价。