《穿越活動斷層的隧道新型吸能材料和減震結構研究》是依託西南交通大學，由胡輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：穿越活動斷層的隧道新型吸能材料和減震結構研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：胡輝
- 依託單位：西南交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
汶川特大地震以及國內外以往大地震後的隧道震害研究表明，隧道穿越活動斷層段是破壞高發區和抗減震設計薄弱環節。而目前大量隧道的建設特別是西部地區長大隧道大都面臨直接穿越活動斷層問題。本項目擬綜合運用調查研究、理論推導、數值模擬、模型試驗等方法，對穿越活動斷層的隧道地震破壞機理進行深入研究，分析隧道在不同斷層幾何尺度、產狀特徵、破裂面物理力學特性、錯動位移等條件下地震回響規律。針對地震中傳統襯砌混凝土材料不吸能、易開裂、斷層錯動即剪壞的缺陷，研發新型吸能材料及結構，耦合抗壓材料和抗拉材料共同承擔荷載並同時吸收耗散地震能量，並分別通過斷層錯動試驗、落錘試驗和數值模擬計算等方法對其進行吸能水平評價，研究其減震效果和經濟指標，為大規模建設的震區隧道的工程設計提供先進理論方法、技術對策及其計算模型。
結題摘要
本項目綜合運用調查研究、理論推導、數值模擬、模型試驗等方法，對穿越活動斷層的隧道地震破壞機理進行深入研究，主要取得如下成果：（1）開展了隧道地震回響模型試驗箱體設計並對合理性進行驗證，採用擬靜力法試驗結果均在10%誤差範圍內；（2）進行了動靜耦合剪下模型箱的設計分析及試驗驗證，利用該模型試驗箱研究了隧道襯砌的振動回響；（3）設計了一種模擬發震斷層動力特性的隧道地震試驗方法，試驗裝置能夠模擬活動斷層在不同錯動方向、傾角和錯動量條件下自主發震，通過改變彈簧組的單個彈簧單元的剛度係數、彈簧組內彈簧單元的個數等，改變試驗動力回響特徵，得到振動頻率-組合彈簧剛度回歸公式和位移-組合彈簧剛度回歸公式。
