交通荷载作用下矩形隧道结构动力响应研究

黄光强，马少坤

(1.中铁四院集团南宁勘察设计院有限公司， 广西 南宁 530003；2.广西大学 土木建筑工程学院， 广西 南宁 530004)

0 引言

为缓解交通压力，提高道路通行能力，我国城市交通建设近年来得到迅速发展，城市路网逐渐趋于空间化、立体化和规模化，越来越多的隧道工程将下穿已有城市道路[1]。然而，城市地面道路交通荷载复杂，在车流量大、拥堵的交叉口路段，交通荷载对下方浅埋隧道结构产生的动力响应不可忽视。特别是当隧道本身存在损伤时，车辆动荷载所引起的隧道结构响应更加显著，危及隧道结构的服役寿命。因此，研究不同荷载工况组合作用下隧道结构的动力响应对隧道结构设计和安全性能评估具有重要意义。

众多学者对交通荷载引起的隧道动力响应问题展开了相关研究。例如，赵俊澄等[2]分析了在不中断交通条件、不同支护方案下超浅埋隧道的动力响应特征，以此来评估在复杂交通作用下下穿浅埋隧道的施工安全性；郭春霞等[3]通过三维动力有限元模型，分析了车辆荷载和地铁列车荷载对隧道结构的动力响应；黄晓吉[4]针对富水地区中的隧道系统，基于饱和土体的Biot理论，考虑隧道衬砌与外围土体的相互作用，分析了交通荷载作用下衬砌隧道系统的动力响应；王建炜等[5]以上海某公铁两用隧道为例建立了隧道-土体系统的三维动力有限元模型，对公路和轨道交通载荷单独作用及共同作用时的隧道动力响应进行分析，获得了公铁两用隧道的动力响应规律；……