基于隧道与断层破碎带距离因素的震害规律分析

断层破碎带是引起隧道震害的关键因素之一，隧道破坏程度与断层的相对位置、距离等因素关系密切。文章通过对12种典型数值模型的模拟分析，研究了隧道与断层破碎带距离因素影响下隧道结构的地震破坏规律。为确定模型的加载方式，依据地震几何学原理与地震动衰减效应进行地震波传播的理论研究；以有限差分软件FLAC3D的非线性动力分析模块为平台，将计算得到的地震波输入到隧道模型中；通过对计算结果的系统分析，探讨了隧道与断层不同距离对隧道结构的震害影响。研究结果表明：隧道结构的震害主要发生在边墙肩部和角部等位置，其破坏区域大致在共轭45°方向上；隧道与断层破碎带相交，衬砌的变形破坏主要发生在与破碎带接触的部位；隧道位于断层上盘，距离因素对震害影响显著，且距离约10 m时最严重；隧道位于断层下盘，距离因素对震害影响不明显。研究成果对跨断层隧道的震害风险评估及防震、减震设计有重要指导意义。