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隨著地震的頻繁發(fā)生，有些強(qiáng)震對地下結(jié)構(gòu)造成了強(qiáng)烈的破壞，而國內(nèi)外現(xiàn)有抗震規(guī)范中關(guān)于地下洞室等地下結(jié)構(gòu)的條文都十分簡略，難以適應(yīng)高烈度地震區(qū)地下洞室的建設(shè)發(fā)展。目前，我國對隧道地下工程的抗減震研究才剛剛起步，其中針對高烈度區(qū)雙洞隧道的研究更少。本文結(jié)合雅瀘高速公路隧道抗減震研究項目，對強(qiáng)震區(qū)雙洞公路山嶺隧道地震動力響應(yīng)分別進(jìn)行波動理論分析和數(shù)值模擬分析，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行模型試驗研究，主要包括以下研究工作： 1、在前人研究的基礎(chǔ)上，將半無限空間波動理論分析推廣到雙洞襯砌模型，采用波函數(shù)展開法推導(dǎo)出平面P波和SV波入射下的襯砌應(yīng)力的無窮級數(shù)表達(dá)式，利用襯砌自由面和半空間表面的零應(yīng)力邊界條件以及襯砌和圍巖交界處的應(yīng)力和位移連續(xù)條件，對襯砌的動應(yīng)力進(jìn)行求解，并獲得其級數(shù)表達(dá)式。 2、研究并解決了地震波積分位移時程漂移、地震波的濾波和校正、模型邊界條件、地震波危險作用方向、模型橫向計算范圍等隧道地震動力數(shù)值模擬過程中的幾個關(guān)鍵問題。 3、采用數(shù)值模擬的方法對不同埋深下隧道的地震動力響應(yīng)進(jìn)行研究，確定了地震動力作用下的隧道臨界埋深，然后針對不同間距、不同激振方向、不同圍巖地質(zhì)條件以及不同襯砌剛度下的雙洞公路山嶺隧道結(jié)構(gòu)的地震動力響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)研究，獲得其地震響應(yīng)規(guī)律，并與波動理論計算結(jié)果相互驗證。 4、以雅瀘高速公路山嶺隧道洞口為原型，對其相應(yīng)的地質(zhì)地形條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕�，系統(tǒng)了研究雙洞錯距隧道洞口段的地震響應(yīng)規(guī)律。 5、計算并分析了注漿加固圍巖以及在二次襯砌和初期支護(hù)之間加設(shè)柔性減震層兩種減震措施對雙洞公路山嶺隧道襯砌的減震作用。 6、在理論計算和數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，以相似理論為指導(dǎo)，采用幾何比1：30的大比例尺相似模型，以雅瀘高速公路公路隧道為原型，在多種工況下研究了雙洞公路山嶺隧道的抗減震措施，并與理論計算和數(shù)值模擬相互驗證，得出了雙洞公路山嶺隧道的地震響應(yīng)規(guī)律，并提出相應(yīng)的減震措施，這對于高烈度區(qū)的雙洞公路山嶺隧道抗減震設(shè)計和施工具有重要的實踐價值和指導(dǎo)意義。 7、以鄭州市中原路西延線韓門三車道大斷面公路山嶺隧道為背景，對大斷面雙洞公路山嶺隧道的地震動力響應(yīng)情況進(jìn)行三維數(shù)值分析，并提出相應(yīng)的抗減震措施。