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作者：匡亮;粟威;申玉生;陶伟明;田四明;黎旭;唐思聪;汪辉武;
单位：中铁二院工程集团有限责任公司;西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室;中国铁路经济规划研究院有限公司;
摘要：针对跨黏滑断层隧道地震动力响应及减震层设计优化问题，以某高海拔、高烈度区活动断层铁路隧道为背景，采用有限差分数值模拟方法，分析跨黏滑断层隧道在不同地震动强度、断层倾角以及隧道与断层交角下结构动力响应特征和影响范围，提出重点设防部位和相应的地震影响分区，并对不同减震层布设形式及设计参数下结构应变响应、变形特征和受力形式进行对比分析，得出减震层优化设计参数。研究表明，地震动峰值加速度由0.3g增大至0.6g时，隧道横断面变形响应增大42.7%～127.2%,最大主应力峰值增大16.8%～63.0%,主应力集中在断面拱顶和左右拱肩部位，断层带内部以及下盘围岩与交界面附近区域地震响应最大，应作为抗震设防的重点区域。以拱顶剪应力作用系数T_γ=3为主要和次要影响区的分界点，T_γ=2为次要和非影响区的分界点，得到不同地震动强度、断层倾角、隧道与断层交角下隧道结构地震影响分区范围，在动峰值加速度0.6g、断层倾角和交角为30°时，主要影响区达到上盘4d、下盘4d和断层带范围。采用减震层设计后，结构在断层带最大主应力峰值明显减小，拱顶、仰拱、左右拱腰应力峰值减小20.6%～81.7%,结构变形最大减小11.4%。全长范围布设和间隔12 m布设减震层后，剪应力作用系数分别减小39.1%和34.3%,横断面全环布设和“拱顶+拱肩+拱脚”局部布设减震层后，剪应力作用系数分别减小38.5%及32.3%;当采用纵向间隔12 m、“拱顶+拱肩+拱脚”局部布设减震层时，可达到减震与经济性兼顾的效果。
关键词：铁路隧道;;黏滑断层;;动力响应;;影响分区;;减震层;;参数优化
基金资助：国家自然科学基金项目(52278414);; 四川省自然科学基金项目(2022NSFSC0424);; 中铁二院工程集团有限责任公司科技研发课题(KSNQ201011)
