一种交叠式群洞地铁车站振动台试验模型制作方法技术

本发明专利技术提供了一种交叠式群洞地铁车站振动台试验模型制作方法，包括相似比确定、模型围岩材料确定、模型材料确定及模型接缝形式和材料确定：相似比确定，根据振动台的性能和参数，包括台面尺寸、承载能力、振动自由度、台面输入最大加速度和工作频率，确定模型与原型的相似程度；模型围岩材料确定，主要根据模型围岩材料与实际工程围岩材料的物理指标相似性；模型材料确定，主要根据模型材料与实际工程结构材料的主要物理指标相似性；模型接缝形式和材料确定，主要根据实际工程接缝的构造形式和功能，以及连接部位在地震动作用下的能量衰变程度。本发明专利技术能够让试验模型与实际工程最大限度一致性，确保试验效果真实性。确保试验效果真实性。确保试验效果真实性。

【技术实现步骤摘要】
一种交叠式群洞地铁车站振动台试验模型制作方法


[0001]本专利技术属于土木工程
，特别涉及一种交叠式群洞地铁车站振动台试验模型制作方法。

技术介绍

[0002]由于隧道工程、隧道赋存环境以及地震作用的复杂性和特殊性，对地震影响下隧道结构性能的研究工作不可能对原型隧道进行大量的重复性试验，只能采用模型试验的方法。何川、张景等学者通过不同相似比的振动台模型试验研究了穿越土岩地层、断层破损带等不良地质时隧道结构的地震响应机制和破坏机理，也提出了减隔震技术和措施。信春雷通过模型试验研究了穿越断层破碎带隧道结构的减抗震措施，主要分析了设置减震层、减震缝及无任何减抗震措施等条件下衬砌结构的地震响应差异性。
[0003]采用振动台模式试验来模拟地震对地铁车站在地震作用下的动力响应及结构损伤和破坏的方式逐渐的受到重视和依赖。但是，在试验中模型的制作效果和准确性对试验结果有着至关重要的影响。试验模型制作中，为了满足试验设备的局限性，模型制作材料通常需要通过相似关系来确定。相似关系以及相似材料的确定是该类试验中的难点和重点。因此，在类似的试验研究过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交叠式群洞地铁车站振动台试验模型制作方法，其特征在于，包括相似比确定、模型围岩材料确定、模型材料确定及模型接缝形式和材料确定：所述相似比确定，根据振动台的性能和参数，包括台面尺寸、承载能力、振动自由度、台面输入最大加速度和工作频率，确定模型与原型的相似程度；所述模型围岩材料确定，主要根据模型围岩材料与实际工程围岩材料的物理指标相似性，包括弹性模量、密度、抗压强度和泊松比；所述模型材料确定，主要根据模型材料与实际工程结构材料的主要物理指标相似性，包括材料密度、抗压强度和弹性模量；所述模型接缝形式和材料确定，主要根据实际工程接缝的构造形式和功能，以及连接部位在地震动作用下的能量衰变程度；在地震效应表述中，用加速度时程曲线表征；所述加速度时程曲线通过计算分析获取。2.根据权利要求1所述的交叠式群洞地铁车站振动台试验模型制作方法，其特征在于，所述相似比确定，根据Buckingham
‑
π定理，以模型的几何尺寸、密度、弹性模量及惯性加速度相似比作为基本参数，相似关系基本方程为：S
G
/(S
l
·
S
ρ
)＝S
a
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中S
G
、S
l
和S
ρ
分别为模型的剪切模量、几何尺寸和密度相似比，S
a
为惯性加速度相似比；几何尺寸和密度相似比根据振动台的性能和参数，包括台面尺寸、承载能力、振动自由度、台面输入最大加速度和工作频率；弹性模量及惯性加速度相似比通过几何尺寸和密度相似比通过公式(1)换算获取。3.根据权利要求2所述的交叠式群洞地铁车站振动台试验模型制作方法，其特征在于，所述模型围岩材料确定，选取发泡混凝土作为围岩模型材料，类比实际工程隧道周边围岩；发泡混凝土配比方案采用水泥：水：泡沫＝9kg:4.6kg:16L；发泡混凝土的物理力学性质通过室内试验确定，其中弹性模量通过制作150mm
×
150mm
×
300mm边长的棱柱体试块，抗压强度通过制作150mm边长的立方体试块，采用压力试验机器测试。4.根据权利要求3所述的交叠式群洞地铁车站振动台试验模型制作方法，其特征在于，所述模型材料确定，选取石膏和硅藻土拌合物作为模型材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李清菲，贺维国，袁勇，姚旭鹏，范国刚，李若舟，高鑫，王文娟，冯世杰，吴琦，
申请(专利权)人：中铁第六勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：