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摘要
叠交隧道是涉及隧道之间、隧道与土体相互作用的复杂体系，其安全性将严重影响城市轨道交通建设。目前，对于叠交隧道振动台试验的研究集中在水平平行和交叉叠交隧道、单向和双向地震动输入。鉴于此，利用自行设计的层状三向剪切模型箱，对竖直平行叠交隧道开展三向地震作用下的振动台模型试验，研究地基土-叠交隧道模型体系动力特性、地基土加速度、叠交隧道加速度、地表沉降、地基土孔压、叠交隧道动土压力及叠交隧道应变等地震响应。结果表明：随着震波峰值加速度（peak ground acceleration，简称PGA）依次增加，地基土-叠交隧道模型体系的自振频率随之减小，而阻尼比随之增大；叠交隧道周围地基土加速度和孔压的梯度差随着地震波PGA的增大而增大，且上隧道周围梯度差比下隧道更大；地基土对加速度的放大效应随着地震波PGA的增大而减弱；相同地震波作用下，相同位置处的叠交隧道加速度傅里叶谱形状相似，但幅值随着地震波PGA的增大而增大。此外，与顶部和底部位置相比，腰部位置加速度傅里叶谱频段范围变宽，幅值峰值有所降低；地表沉降峰值随着地震波PGA的增大而减小，相比地基土两侧位置，中心位置的沉降峰值明显较小；地震波的类型对叠交隧道动土压力峰值和应变峰值影响较小；对于动土压力峰值，两隧道的最大值均为腰部，而上、下隧道的最小值分别为底部、顶部；对于应变峰值，上隧道在腰部明显大于顶部和底部，而下隧道在4个位置相差不大。
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单位中国地震局; 天津大学; 建筑工程学院
