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摘要：基岩断层错动在上覆土层中的传播破裂过程受多种因素控制，上覆土跨断层隧道结构在断层错动下的响应机制尚不清晰。为了解决这一问题，建立了基岩断层上覆土与隧道结构的三维离散-连续耦合模型，采用离散元模拟上覆土层细观颗粒特性与变形模式，采用有限差分法计算隧道结构宏观力学响应，并通过界面耦合实现宏-细观交互传递。基于该方法，分析了基岩断层错动在上覆土层中的破裂传播过程，上覆土中隧道结构的变形受力响应，并探究了断层倾角与隧道埋深对隧道响应及失效模式的影响机制。结果表明：基岩断层错动在上覆土层中以剪切带的形式传播，隧道结构的存在将增大地层位错变形范围；隧道结构的受力变形模式为由隧道纵向受弯导致的受弯区上下盘衬砌应力反对称分布，隧道结构失效最先发生在上盘区段，体现出显著的上盘效应；在相同基岩错动量条件下，断层倾角越小，隧道结构受力越不利；隧道埋深越深，其周围土体变形范围越集中，隧道结构受力越不利。研究可为基岩断层错动作用下上覆土中隧道结构抗震设计提供科学依据。
文章目录
1 模型方法与参数标定
1.1 基岩上覆土-隧道体系多尺度模型
1.2 隧道及上覆土层参数标定
1.3 模拟工况与分析指标
2 结果分析
2.1 逆断层错动在上覆土层中的破裂传播过程
2.2 逆断层错动下基岩上覆土隧道结构响应特征
3 参数敏感性分析
3.1 断层倾角对隧道响应的影响
3.2 隧道埋深对结构响应的影响
4 结论
