豎向排列隧道的地震響應分析

宋立兵

（中國神華神東煤炭集團哈拉溝煤礦，陜西 神木 100071）

豎向排列隧道的地震響應分析

宋立兵

（中國神華神東煤炭集團哈拉溝煤礦，陜西 神木 100071）

建立了均質豎向排列隧道模型，對模型輸入koyna地震波，研究豎向排列隧道的動力力學響應特征。分析結果表明，地震對豎向排列隧道的影響非常明顯，最大應力的出現時間與地震波加速度峰值時間一致，且最大主應力增幅不大，不會對隧道造成損害；地震對隧道的破壞主要體現在拉應力方面，地震情況下的拉應力已經超過了圍巖的抗拉強度，抗拉設計是抗震設計的重點。這個研究有利于類似工程的抗震設計。

隧道工程；地震響應；穩定性

1 引言

地震是威脅人類安全的主要自然災害之一。我國地震活動非常頻繁。因此，我國地下工程的震害問題不容忽視[1]。地下隧道群中主要有：豎向排列、水平排列、斜向排列、混合排列。目前，對豎向排列隧道受地震波的影響分析較少[2]。為此，筆者利用ABAQUS提供的動力計算功能，對豎向排列隧道受地震波條件下的響應規律進行研究，分析地震波對豎向排列隧道穩定性的影響，以對地下工程的抗震設計提供理論借鑒。

2 計算模型

地下隧道群由豎向排列的橫截面為矩形的2個隧道組成，隧道的長、高均分別為30 m和15 m。上部隧道埋深30 m，下部隧道埋深75 m，下部隧道下方圍巖取120 m。不考慮隧道走向方向對計算結果的影響。根據模型大小和地下硐室群的特點，共分14946個單元和15194個節點。……