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摘 要： 摘 要：在遭遇強(qiáng)烈地震時，復(fù)雜地形和地質(zhì)條件下高速鐵路橋隧搭接段是容易出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p傷或破壞的一類復(fù)雜連接工程組合體。但是，目前國內(nèi)外對于統(tǒng)籌考慮橋隧巖這一復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)不同結(jié)構(gòu)、部位之間相互作用的在強(qiáng)烈地震作用下的震害機(jī)制與動力響應(yīng)的研究仍不多見。為此，設(shè)
摘 要：在遭遇強(qiáng)烈地震時，復(fù)雜地形和地質(zhì)條件下高速鐵路橋隧搭接段是容易出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p傷或破壞的一類復(fù)雜連接工程組合體。但是，目前國內(nèi)外對于統(tǒng)籌考慮橋−隧−巖這一復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)不同結(jié)構(gòu)、部位之間相互作用的在強(qiáng)烈地震作用下的震害機(jī)制與動力響應(yīng)的研究仍不多見。為此，設(shè)計(jì)并完成了多組基于大型振動臺的不同方向地震激勵下的模型試驗(yàn)，分析了軟巖橋隧搭接段的動力響應(yīng)特點(diǎn)及激勵方向的影響機(jī)制。試驗(yàn)結(jié)果表明，強(qiáng)烈地震作用對橋−隧−軟巖系統(tǒng)的安全與整體穩(wěn)定非常不利，且隧道洞口及橋梁端部的加速度、位移、應(yīng)變等地震響應(yīng)數(shù)值大小及變化規(guī)律在不同方向地震激勵下有顯著的差異性。隧道擴(kuò)大段拱頂和拱腳、標(biāo)準(zhǔn)段拱腳以及橋梁端部、橋臺頂部、洞頂土體等部位地震響應(yīng)較大，應(yīng)予以加強(qiáng)或特殊處理。研究結(jié)果可以為軟巖條件下橋隧相連結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)與地震響應(yīng)分析提供一定參考。
關(guān) 鍵 詞：軟巖;橋隧搭接段;大型振動臺;不同激震方向;地震響應(yīng)
1 前 言
山嶺隧道洞口段往往是抗震設(shè)防的薄弱區(qū)域，在烈度大、持時長的強(qiáng)震作用下易出現(xiàn)較大震害[1−3]。多年來，在我國西、南部地區(qū)復(fù)雜地形、地質(zhì)條件下的鐵路工程建設(shè)中，不可避免地出現(xiàn)了較多的橋梁與隧道相互搭接、鄰接相連的工程形式。而若橋隧搭接結(jié)構(gòu)建于強(qiáng)震區(qū)或山區(qū)隧道洞口存在較大范圍易風(fēng)化或較破碎圍巖的地帶，受頻發(fā)的地震災(zāi)害的影響，或遭遇較強(qiáng)的地震作用時，鐵路線路中這一類軟弱圍巖中的橋隧搭接段是很容易出現(xiàn)嚴(yán)重震害的地段。
近年來，國內(nèi)外學(xué)者采用理論分析、數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)等方法針對橋梁、隧道、拱壩、邊坡、地下建筑結(jié)構(gòu)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)及巖土工程在抗震分析及減震技術(shù)上開展了大量研究工作，取得了一些有意義的成果與結(jié)論。例如，康帥等[4]選擇 3 種試驗(yàn)記錄作為某框架結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)振動臺試驗(yàn)的臺面輸入，分析了不同輸入機(jī)制對結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響。范立礎(chǔ)等[5]對復(fù)雜結(jié)構(gòu)地震波輸入最不利方向標(biāo)準(zhǔn)問題進(jìn)行了進(jìn)一步的探討并提出了修正方法。魏春莉[6]通過振動臺試驗(yàn)?zāi)Ｐ脱芯浚沂玖藰?minus;土−橋梁結(jié)構(gòu)地震動力相互作用的機(jī)制。王帥帥等[7]針對含軟弱夾層隧道洞口仰坡開展大型振動臺試驗(yàn)研究，研究了地震作用下含軟弱夾層隧道洞口仰坡的動力響應(yīng)特性。侯森等[8]對山嶺隧道洞口段開展了大型振動臺模型試驗(yàn)研究。孫鐵成等[9]以具有間距和錯距的實(shí)際隧道為原型，基于數(shù)值計(jì)算模型探究了隧道在地震過程中的破壞機(jī)制及其洞口段的動力響應(yīng)規(guī)律。宋貞霞等[10]研究了雙向地震波輸入時不同振動方向?qū)皦?minus;地基系統(tǒng)地震響應(yīng)的影響。關(guān)振長等[11]開展了特大斷面隧道的 1/30 縮尺模型振動臺試驗(yàn)，分析了特大斷面隧道動力特性與輸入地震動幅值的關(guān)系。Tatsuo 等[12]通過集中單元模擬地基分析 Morrow point 拱壩在地震波輸入振動方向變化時拱壩的應(yīng)力響應(yīng)。趙武勝等[13]基于泡沫混凝土隧道減震材料，通過室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)值方法研究了減震層剪切模量、厚度及減震層-襯砌界面特性對減震效果的影響。王麗麗等[14]采用動力有限元數(shù)值模擬的方法，探究了隧道洞口段及仰坡在不同仰坡坡度影響下的動力響應(yīng)。George 等[15]強(qiáng)調(diào)了考慮土與結(jié)構(gòu)相互作用效應(yīng)對三維隧道地震反應(yīng)非線性分析的重要性。Kyriazis 等[16]研究了考慮地面上結(jié)構(gòu)物的影響時圓形隧道的抗震性能。然而，上述及當(dāng)前大多數(shù)研究成果或僅偏重于考慮單一的隧道、橋梁、邊坡、堤壩，或是僅同時考慮隧道與圍巖、地下結(jié)構(gòu)與土層、橋梁及基礎(chǔ)與土層的相互作用等 2～3 個主導(dǎo)因素的綜合分析，而少有考慮橋、隧、圍巖三者耦合時的相互干擾和附加不利效應(yīng)對其動力響應(yīng)、損傷行為、災(zāi)變破壞及演變過程影響的相關(guān)研究或報(bào)道。
橋隧搭接段因其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性與特殊性，一旦遭受地震的嚴(yán)重?fù)p傷或破壞而極易導(dǎo)致不可挽回的巨大損失，難以修復(fù)或重建。這是研究橋隧搭接這一類復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)所不能回避的關(guān)鍵問題之一。因此，對軟弱圍巖條件下的橋隧搭接結(jié)構(gòu)，在對其動力響應(yīng)的一些初步研究成果[17−19]的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開展地震動力響應(yīng)特性、減震抗震分析方法和設(shè)防措施等方面的研究將具有重大的理論研究價值與現(xiàn)實(shí)意義。但綜合各方面的研究成果[3, 7−8]來看，當(dāng)前對多類結(jié)構(gòu)耦合巖土工程問題的研究方法，主要可以采用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場測試和模型試驗(yàn)等研究方法，而這其中振動臺模型試驗(yàn)則是目前測試復(fù)雜結(jié)構(gòu)抗震性能和地震響應(yīng)的最為直觀而有效的試驗(yàn)方法之一。
為此，本文基于大型振動臺設(shè)計(jì)并完成了多組模型試驗(yàn)，研究了不同方向和不同激震強(qiáng)度的 EI Centro 地震波對某一分離式洞門類型的高速鐵路橋隧搭接結(jié)構(gòu)的影響效果，并基于試驗(yàn)結(jié)果分析了其動力響應(yīng)特點(diǎn)，探討了地震激勵方向的影響機(jī)制及抗震設(shè)防措施。相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論，可以為后續(xù)深入研究復(fù)雜條件下類似及其他相關(guān)類型橋隧相連結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)、抗震設(shè)計(jì)、減震設(shè)防措施等提供試驗(yàn)依據(jù)或參考。
2 工程背景
在我國西部、南部山嶺重丘區(qū)，面對復(fù)雜的地形、地貌條件，很多線路往往有很高的橋隧比(一般 50%以上，有時高達(dá) 70%～80%)，導(dǎo)致了大量橋− 隧、隧−隧相連現(xiàn)象的出現(xiàn)。橋隧相連工程作為橋梁與隧道的距離足夠小以致二者之間存在相互影響的一類工程，是我國西部、南部山區(qū)和臨海(江、河)鐵路、公路建設(shè)中常見的工程組合形式，是橋梁、隧道和邊仰坡巖土體及其防護(hù)工程的復(fù)雜組合體[17, 19]，涉及橋梁、隧道、巖土工程等多個領(lǐng)域。
由于近年來許多復(fù)雜地質(zhì)地段(如圍巖軟弱、破碎、富水、偏壓、巖溶、高海拔、凍土、地層軟硬不均、穿越坡積體或鄰近地震斷裂帶等)中橋隧相連工程的不斷建設(shè)以及各種損傷、破壞與病害現(xiàn)象的增多，對于如何準(zhǔn)確分析和研究其在高烈度震區(qū)的多源損傷力學(xué)行為特性與復(fù)雜多因素誘發(fā)之災(zāi)變破壞機(jī)制、災(zāi)害防治與安全控制技術(shù)等問題，都是對目前橋隧相連工程設(shè)計(jì)、施工及后期運(yùn)營管理與維護(hù)及其建設(shè)過程及正常使用階段的安全與穩(wěn)定以及過往車輛行車安全的極大挑戰(zhàn)，已逐漸引起國內(nèi)外學(xué)界的高度關(guān)注。
3 試驗(yàn)概況
3.1 振動臺性能
本次振動臺試驗(yàn)是在中南大學(xué)高速鐵路建造技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室多功能振動臺實(shí)驗(yàn)室地震模擬振動臺上完成的，其主要參數(shù)見表 1。
3.2 試驗(yàn)平臺及測試系統(tǒng)
本次高速鐵路橋隧搭接結(jié)構(gòu)振動臺試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖浜驼駝优_試驗(yàn)平臺及測試系統(tǒng)，如圖 1、2 所示。
試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖錇閯傂詿o蓋箱體，采用厚鋼板、槽鋼支架及加厚有機(jī)玻璃等加工制成。模型箱內(nèi)輪廓尺寸為長×寬×高 = 3 500 mm×1 500 mm×2 000 mm (見圖 1)。此外，為方便觀察試驗(yàn)過程、測點(diǎn)布設(shè)和裝卸模型及材料，模型箱前面中間上半部分 3 500 mm×1 000 mm(長×高)左右用有機(jī)玻璃模板遮擋。
3.3 模型試驗(yàn)相似關(guān)系
本次振動臺模型試驗(yàn)采用結(jié)構(gòu)動力實(shí)用模型(忽略重力加速度的影響)[20]，幾何相似比為 1/30，其他相似比依據(jù)相似關(guān)系[21−22]換算得到。試驗(yàn)中的主要相似關(guān)系及相似常數(shù)如表 2 所示。
3.4 模型加工及材料制備
3.4.1 圍巖相似材料
試驗(yàn)中的圍巖材料采用復(fù)合材料配制，其材料配比(重量比)為：重晶石粉:石英砂:鋰基潤滑油= 10:5:1，其物理力學(xué)參數(shù)如表 3 所示。
3.4.2 結(jié)構(gòu)模型
本次振動臺試驗(yàn)中的橋梁結(jié)構(gòu)模型，參照實(shí)際工程 32 m 跨度的高速鐵路簡支箱梁橋[23−24]簡化制作而成。綜合考慮本次振動臺試驗(yàn)中的試驗(yàn)加載工況、模具精度及制作難度、結(jié)構(gòu)模型加工工藝、制備時間及養(yǎng)護(hù)條件、模型成型難易程度、結(jié)構(gòu)模型成型及組裝特點(diǎn)、模型箱內(nèi)圍巖材料的填筑過程、測點(diǎn)布設(shè)便利性及結(jié)構(gòu)模型對振動臺試驗(yàn)的適用性(如不會因材料太脆弱而使隧洞周邊土體倒塌，或使結(jié)構(gòu)或模型箱產(chǎn)生附加二次破壞而影響試驗(yàn)精度或?qū)е掳踩鹿?等因素，本次試驗(yàn)中的模型混凝土的主要力學(xué)參數(shù)(如彈性模量、泊松比、抗壓強(qiáng)度等)與實(shí)際工程相比并沒有調(diào)整(采用 1:1 的相似比)，沒有采用常規(guī)石膏、有機(jī)玻璃或其他復(fù)合合成材料[20−22]。其中，梁板、基礎(chǔ)及橋臺帽模型均采用混凝土材料制作。
振動臺試驗(yàn)過程中，橋梁部分的邊界條件做如下處理：模型橋搭接端的橋臺底部及樁基礎(chǔ)樁身嵌固于周邊巖土體中且底部嵌固和支撐在模型箱底部鋼板上，遠(yuǎn)端矩形實(shí)心墩底部采用型鋼和螺栓與振動臺頂面固結(jié)(見圖 2(a));橋梁梁板在隧道洞內(nèi)搭接端與橋臺頂部鉸接(設(shè)置簡易鉸支座和限位鋼筋)，遠(yuǎn)離洞口端的梁端用滑動支座與橋墩頂部連接并設(shè)置簡易限位裝置(見圖 2(d))。
試驗(yàn)中的隧道模型依據(jù)實(shí)際工程中的高速鐵路單洞雙線鐵路隧道簡化制作而成。由于目前的研究對于橋隧過渡段(無論橋隧搭接還是橋隧鄰接)隧道一側(cè)的影響范圍尚無可靠依據(jù)供參考和借鑒，本試驗(yàn)中的隧道段長度暫依據(jù)目前常規(guī)隧道洞口段研究時的做法[7−8, 14]，隧道標(biāo)準(zhǔn)段(非搭接段)按 2 倍洞寬(換算成原型長度，約 26 m)考慮，隧道與橋梁搭接段(即隧道擴(kuò)大段)長度暫依照相關(guān)工程實(shí)例按 10 m 長度考慮[9, 19]，而對于改變上述參數(shù)對類似工程結(jié)構(gòu)抗震的具體影響以及還需考慮哪些影響因素等問題，后續(xù)將另作深入探討和分析。
隧道洞口擴(kuò)大段為無仰拱分離式隧道洞門，隧道襯砌模型[25−26]用混凝土材料制作，內(nèi)配直徑為0.5 mm、網(wǎng)格間距為 15 mm×15 mm 的鋼絲網(wǎng)。結(jié)構(gòu)筑模用混凝土的物理力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果見表 4。
3.4.3 模型制作及試驗(yàn)箱填筑
試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭苽洹⑻钪跋嚓P(guān)材料性能試驗(yàn)均在高速鐵路建造技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室、中南大學(xué)高速鐵路線橋隧靜動力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室和巖土工程實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成。
在模型制作過程中，為了防止個體差異，試驗(yàn)中所有橋梁、隧道結(jié)構(gòu)模型和隧道圍巖相似模擬復(fù)合材料均是在同一時間段或同一批次中制備完成，以減小由模型差異帶來的試驗(yàn)誤差。本試驗(yàn)箱內(nèi)土體均采用分層夯實(shí)的填筑方式，每層土在鋪設(shè)過程中用環(huán)刀法測定密度，保證箱內(nèi)土層壓實(shí)度的一致性。此外，試驗(yàn)前在模型箱底澆筑一層素混凝土并鋪設(shè) 5 cm 左右厚碎石，并在箱體四周粘貼厚泡沫板來減少模型箱的邊界效應(yīng)。
3.5 測點(diǎn)布置
橋隧搭接結(jié)構(gòu)因其特殊性和復(fù)雜性而有較多測點(diǎn)，本次振動臺試驗(yàn)對其進(jìn)行了選取和篩除。試驗(yàn)主要針對橋梁和隧道結(jié)構(gòu)及周圍巖土體的一些關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部位和測點(diǎn)進(jìn)行了測量和記錄。本次試驗(yàn)中各傳感器與測點(diǎn)的布設(shè)情況，如圖 3 所示。
4 試驗(yàn)加載方案
4.1 地震波選擇及處理
由于目前研究中對橋隧搭接結(jié)構(gòu)受不同方向或不同烈度地震激勵影響的顯著性和敏感性尚不清楚，而在軟弱地基條件中則更是難以描述其復(fù)雜力學(xué)行為與災(zāi)變破壞過程等宏觀現(xiàn)象，因而本次振動臺試驗(yàn)在確定地震激勵工況時主要考慮了方向和烈度的不同。試驗(yàn)中，各個地震波的加速度峰值按照我國抗震規(guī)范[4–5]中的地震震中烈度加速度值對應(yīng)輸入，時間間隔在原始地震波基礎(chǔ)上按照相似關(guān)系調(diào)整。其中，所采用的經(jīng)濾波處理后的 EI Centro 地震波加速度時程曲線及其傅氏譜，如圖 4 所示。
4.2 加載方案
振動試驗(yàn)臺面輸入波分別沿 X 向(水平向垂直隧道軸線)、Y 向(水平向沿隧道軸線)、Z 向(豎向垂直隧道軸向)及其兩兩組合(X 向+Y 向、Y 向 +Z 向或 X 向+Z 向)或三向組合(X 向+Y 向+Z 向)對試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行加載(方向示意見圖 3)，并按照加速度峰值 0.1g、0.3g、0.4g、0.6g 或原始波峰值由低到高逐級進(jìn)行加載。
5 試驗(yàn)結(jié)果及分析
5.1 加速度
試驗(yàn)中的不同加載方向組合方式，分別為同一烈度地震波的單向、雙向加載。不同加載方式分別為 EI Centro 波水平方向沿隧道橫向(EI-X)、水平方向沿隧道縱向(EI-Y)、豎向(EI-Z)、雙向 XY 向(EI-XY)、雙向 XZ 向(EI-XZ)、雙向 YZ 向(EI-YZ)。
為了更直觀地描述各測點(diǎn)的加速度響應(yīng)變化幅度，特引入加速度放大系數(shù)并做定義如下：某一測點(diǎn)的加速度放大系值，等于該測點(diǎn)的加速度峰值(X 向、Y 向或 Z 向)與振動臺臺面上對應(yīng)方向的加速度峰值的比值。
5.1.1 單向加載
圖 5 為部分測點(diǎn)在單向地震激振(EI-X、EI-Y、 EI-Z)作用下各測點(diǎn)加速度放大系數(shù)及其變化情況。可見，在 EI-X 激振工況下，各測點(diǎn)加速度放大系數(shù)除橋跨中外均大于 1，最大值在擴(kuò)襯腳處。在 EI-Y 激振工況下，各測點(diǎn)加速度放大系數(shù)在 1.4～3.9 之間，除測點(diǎn)樁頂土以外，其他所有測點(diǎn) Y 向加速度放大系數(shù)均大于 2;最大值在測點(diǎn)擴(kuò)襯頂處，最小值在樁頂土測點(diǎn)處，且由大到小順序?yàn)椋簲U(kuò)襯頂、擴(kuò)襯腳、標(biāo)襯腳、橋臺頂、橋跨中、樁頂土，這與測點(diǎn)離地面高度大小順序一致。在 EI-Z 激振工況下，各測點(diǎn)加速度放大系數(shù)均小于 1，最大值出現(xiàn)在擴(kuò)拱腳處，最小值出現(xiàn)在標(biāo)襯腳處。
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因此，由圖 5 中試驗(yàn)結(jié)果及分析可見：①橋隧搭接結(jié)構(gòu)模型在不同單向地震激振(EI-X、EI-Y、 EI-Z)下的加速度響應(yīng)有較大差異。②在地震波激振方式(EI-Y)下，水平向沿隧道軸線(即 Y 向)的各測點(diǎn)的加速度放大系數(shù)數(shù)值相對較大，X 向次之，Z 向最小。
5.1.2 雙向加載
不同加載方向組合方式下各測點(diǎn)沿 X、Y、Z 方向的加速度放大系數(shù)，分別如圖 6～8 所示。
由圖 6～8 中數(shù)據(jù)及結(jié)果對比分析，可知：
(1)橋隧搭接段各測點(diǎn)在 EI-XY、EI-XZ、EI-YZ 雙向激振作用下各測點(diǎn)加速度放大系數(shù)，大都明顯大于 EI-X(EI-Y 或 EI-Z)單向激振下的數(shù)值(EI-YZ 相比 EI-Y 工況及其他個別測點(diǎn)除外)。說明其他方向地震激勵分量的加入，會給各測點(diǎn)某單一方向的加速度帶來顯著的附加放大效應(yīng)。例如，EI-XY 和 EI-XZ 的結(jié)果，大約比EI-X激勵下增大 50%～100% (大多為 EI-X 時的 1.5～2.0 倍左右)。因而，相比任一單一方向激勵而言，可近似地認(rèn)為雙向耦合的地震激勵將使橋隧搭接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更不利的動力響應(yīng)。
(2)相對于 X 向或 Z 向激勵而言，Y 向激振的加入對各測點(diǎn)沿任一單方向(X、Y 或 Z 向)加速度的影響均較大，而這極有可能與試驗(yàn)中的橋隧搭接結(jié)構(gòu)模型在隧道洞口外側(cè)(沿 Y 向)有較大臨空面以及較差的圍巖性質(zhì)有關(guān)。
5.2 位移
試驗(yàn)中，采用激光位移傳感器(位移計(jì))對橋隧搭接段的主要測點(diǎn)位置進(jìn)行測量，并根據(jù)測得的數(shù)據(jù)對橋隧搭接段動位移響應(yīng)進(jìn)行分析。
圖 9 是隧道洞口擴(kuò)大段各測點(diǎn)及梁端在加載 EI Centro 波 X、Y、Z 向激振作用時沿 Y 向的位移響應(yīng)峰值變化曲線。由圖 9 可見，X 向激振作用下隧道擴(kuò)大段襯砌拱頂處的動位移峰值最大，冠梁處的動位移峰值最小;Y 向激振作用下測點(diǎn)擴(kuò)大段襯砌拱腳處的動位移峰值最大，測點(diǎn)冠梁處的動位移峰值最小;Z 向激振作用下隧道擴(kuò)大段拱頂處動位移峰值最大，測點(diǎn)擴(kuò)大段拱肩的動位移峰值最小。3 個方向激振作用下各測點(diǎn)的動位移峰值變化規(guī)律不同，但顯然橋隧搭接段隧道擴(kuò)大段洞口襯砌的縱向位移主要受縱向地震波的影響，而橫向和豎向地震波分量一般無顯著影響。
圖 10 是隧道洞口擴(kuò)大段及梁端各測點(diǎn)在 EI Centro 波 XY、YZ 和 Y 向激振作用下的沿 Y 向位移峰值變化曲線。由圖 10 可知：相比 Y 向地震波作用，XY 向地震波耦合作用下的測點(diǎn)隧道擴(kuò)大段拱頂及樁頂冠梁處的 Y 向位移較小，且擴(kuò)大段拱頂?shù)臏p小幅度較大，而其他測點(diǎn)則略微增大。此外，3 種不同的加載方式下，各測點(diǎn)動位移大小規(guī)律基本一致，且梁端處的動位移峰值最大，約為擴(kuò)大段內(nèi)其他測點(diǎn)動位移的兩倍。這也說明在上述各個方向地震波的作用下，搭接段處的橋梁端部容易產(chǎn)生沿隧道軸線的水平位移，極易導(dǎo)致梁端與搭接段隧道擴(kuò)大段洞口位置的其他結(jié)構(gòu)物(包括橋梁、樁基、橋臺、隧道洞門及擋護(hù)結(jié)構(gòu)等)產(chǎn)生顯著位移、錯動甚至相互撞擊。因此，應(yīng)對搭接段橋梁伸縮縫、橋臺胸墻及隧道洞口擋護(hù)結(jié)構(gòu)加固處理或者對橋梁端部采取軸向限位措施。
5.3 應(yīng)變
隧道擴(kuò)大段是橋隧搭接相連段中突顯其不同應(yīng)變特點(diǎn)或動力響應(yīng)特性的關(guān)鍵部位，因此，深入分析其對地震激勵方向的敏感性就顯得尤為重要。然而，軟巖中橋隧搭接時的具體特性與普通隧道洞口不同，其隧道結(jié)構(gòu)應(yīng)變的最大或最不利位置也極有可能因搭接處復(fù)雜的地形和地質(zhì)情況以及特殊的結(jié)構(gòu)組合方式而明顯不同。限于篇幅，以下暫僅選取部分隧道擴(kuò)大段測點(diǎn)的應(yīng)變結(jié)果進(jìn)行分析。隧道襯砌標(biāo)準(zhǔn)段與擴(kuò)大段其他多個特征位置在不同地震激勵作用下動力響應(yīng)特點(diǎn)與對比分析，以及其他相關(guān)力學(xué)響應(yīng)規(guī)律與主要影響因素等內(nèi)容，將在后續(xù)其他論文中再作深入分析和研究。
5.3.1 隧道擴(kuò)大段襯砌徑向應(yīng)變
圖 11 是在不同方向加載方式(X 向、XY 雙向和 XZ 雙向)的地震波激振下，隧道擴(kuò)大段襯砌部分測點(diǎn)沿隧道洞周徑向的應(yīng)變峰值及其變化情況。面襯砌的應(yīng)變峰值均大于 1-2 截面，即隧道擴(kuò)大段襯砌越靠近洞口其應(yīng)變值一般較大，故對近隧道洞口段襯砌應(yīng)在抗震設(shè)防中特別關(guān)注。
5.3.2 隧道襯砌縱向應(yīng)變
隧道襯砌擴(kuò)大段 1-1 截面及 1-2 截面在 Y 向、 XY 和 YZ 雙向激振作用下，各點(diǎn)的縱向(Y 向)應(yīng)變峰值及其變化情況，如圖 12 所示。——論文作者：孫廣臣 1, 2，謝佳佑 2 ，何 山 3 ，傅鶴林 1 ，江學(xué)良 2 ，鄭 亮 1, 4