<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Archiving and Interchange DTD with OASIS Tables with MathML3 v1.4 20220324//EN" "JATS-archive-oasis-tables-mathml3.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xml:lang="en" dtd-version="1.4" article-type="research-article">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="eissn">2413-9807</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title xml:lang="ru">Транспортные сооружения</journal-title>
        <journal-title xml:lang="en">Russian Journal of Transport Engineering</journal-title>
      </journal-title-group>
      <publisher>
        <publisher-name>ООО «Издательство «Мир науки»</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.15862/02SATS223</article-id>
      <article-id pub-id-type="uri">https://t-s.today/02SATS223.html</article-id>
      <title-group>
        <article-title xml:lang="ru">Численное исследование сейсмостойкости
сборных тоннельных обделок кругового очертания</article-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Numerical study of seismic resistance
of prefabricated circular tunnel linings</trans-title>
        </trans-title-group>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="eastern">
            <surname>Гуськов</surname>
            <given-names>Илья Александрович</given-names>
          </name>
          <name-alternatives>
            <name xml:lang="ru" name-style="eastern">
              <surname>Гуськов</surname>
              <given-names>Илья Александрович</given-names>
            </name>
            <name xml:lang="en" name-style="western">
              <surname>Ilya</surname>
              <given-names>A. Guskov</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>Ilya.6210@gmail.com</email>
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0008-9872-0001</contrib-id>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1"/>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="eastern">
            <surname>Пестрякова</surname>
            <given-names>Екатерина Алексеевна</given-names>
          </name>
          <name-alternatives>
            <name xml:lang="ru" name-style="eastern">
              <surname>Пестрякова</surname>
              <given-names>Екатерина Алексеевна</given-names>
            </name>
            <name xml:lang="en" name-style="western">
              <surname>Ekaterina</surname>
              <given-names>A. Pestryakova</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>kate.pestriakova@gmail.com</email>
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-3441-1011</contrib-id>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1"/>
        </contrib>
        <aff-alternatives id="aff1">
          <aff>
            <institution xml:lang="ru">ФГАОУ ВО «Российский университет транспорта» (Москва, Россия)</institution>
          </aff>
          <aff>
            <institution xml:lang="en">Russian University of Transport (MIIT) (Moscow, Russia)</institution>
          </aff>
        </aff-alternatives>
      </contrib-group>
      <pub-date pub-type="epub" iso-8601-date="2023-07-25">
        <day>25</day>
        <month>07</month>
        <year>2023</year>
      </pub-date>
      <pub-date date-type="collection">
        <year>2023</year>
      </pub-date>
      <volume>10</volume>
      <issue>2</issue>
      <elocation-id>02SATS223</elocation-id>
      <history>
        <date date-type="received" iso-8601-date="2023-05-12">
          <day>12</day>
          <month>05</month>
          <year>2023</year>
        </date>
        <date date-type="accepted" iso-8601-date="2023-06-12">
          <day>12</day>
          <month>06</month>
          <year>2023</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-year>2023</copyright-year>
        <copyright-holder xml:lang="ru">Гуськов Илья Александрович, Пестрякова Екатерина Алексеевна</copyright-holder>
        <copyright-holder xml:lang="en">Ilya A. Guskov, Ekaterina A. Pestryakova</copyright-holder>
        <license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
          <license-p>CC BY 4.0</license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri xlink:type="simple" xlink:href="https://t-s.today/02SATS223.html">https://t-s.today/02SATS223.html</self-uri>
      <abstract xml:lang="ru">
        <p>Сборные тоннельные обделки кругового очертания применяются при сооружении тоннелей щитовым способом, что значительно увеличивает скорость и снижает стоимость возведения транспортных магистралей. Разработано множество методов проектирования сейсмостойких тоннельных обделок. Ввиду простоты, аналитические методы обычно используются для предварительного проектирования. При этом наличие стыков между блоками кольца и между кольцами не учитывается. По сравнению с аналитическими методами, численные методы, особенно трехмерные (3D), позволяют наиболее явно рассмотреть решаемую задачу. Однако из-за их сложности и больших затрат времени, трехмерные численные модели используются только редко. В большинстве железобетонных сборных обделок, деформация в стыках оказывает значительное влияние на деформацию колец. Таким образом, величина и распределение внутренних усилий в значительной степени зависят от распределения и характеристик стыков. Следовательно, одним из наиболее важных факторов при проектировании тоннельной обделки кругового очертания является влияние сегментных соединений на ее общее поведение. В данной работе сравниваются внутренние усилия, возникающие в обделке тоннеля, определенные с помощью аналитического анализа и численного моделирования в объемной постановке. При использовании методов численного анализа сейсмические нагрузки рассматриваются как квазистатические. Однако, почти все квазистатические анализы, представленные в литературе, включают в себя те же допущения, что и решения в закрытой форме, и, следовательно, имеют такую же ограниченную применимость. Основным недостатком квазистатических моделей является то, что они не учитывают изменения поведения конструкции во времени.</p>
      </abstract>
      <trans-abstract xml:lang="en">
        <p>Prefabricated circular tunnel linings are used in the construction of tunnels using the shield method, which significantly increases the speed and reduces the cost of building highways. Many methods have been developed for designing seismic resistant tunnel linings. Due to simplicity, analytical methods are usually used for preliminary design. In this case, the presence of joints between the blocks of the ring and between the rings is not taken into account. Compared to analytical methods, numerical methods, especially three-dimensional (3D), allow the most explicit consideration of the problem being solved. However, due to their complexity and time-consuming nature, 3D numerical models are only rarely used. In most reinforced concrete prefabricated linings, the deformation at the joints has a significant effect on the deformation of the rings. Thus, the magnitude and distribution of internal forces largely depend on the distribution and characteristics of the joints. Therefore, one of the most important factors in the design of a circular tunnel lining is the effect of segment connections on its overall behavior. This paper compares the internal forces that occur in the tunnel lining, determined using analytical analysis and numerical simulation in a three-dimensional formulation. When using numerical analysis methods, seismic loads are considered as quasi-static. However, almost all
quasi-static analyzes presented in the literature include the same assumptions as closed form solutions and therefore have the same limited applicability. The main disadvantage of quasi-static models is that they do not take into account changes in the behavior of the structure over time.</p>
      </trans-abstract>
      <kwd-group xml:lang="ru">
        <title>Ключевые слова</title>
        <kwd>сейсмические нагрузки</kwd>
        <kwd>железобетонные тоннельные обделки</kwd>
        <kwd>напряженно-деформированное состояния массива грунта</kwd>
        <kwd>сейсмическое проектирование тоннелей</kwd>
        <kwd>взаимодействие грунта и тоннеля</kwd>
        <kwd>деформация сдвига грунта</kwd>
        <kwd>стыки колец тоннеля</kwd>
      </kwd-group>
      <kwd-group xml:lang="en">
        <title>Keywords</title>
        <kwd>seismic loads</kwd>
        <kwd>reinforced concrete tunnel linings</kwd>
        <kwd>stress-strain state of the soil mass</kwd>
        <kwd>seismic design of tunnels</kwd>
        <kwd>soil-tunnel interaction</kwd>
        <kwd>soil shear deformation</kwd>
        <kwd>tunnel ring joints</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <back>
    <ref-list>
      <ref id="ref1">
        <label>1</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Pakbaz, M.C. 2-D analysis of circular tunnel against earthquake loading / M.C. Pakbaz, A. Yareevand. — DOI https://doi.org/10.1016/j.tust.2005.01.006 // Tunnelling and Underground Space Technology. — 2005. — Т 20. — № 5. — P. 411–417. — URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0886779805000131. (дата обращения: 08.02.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref2">
        <label>2</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Федунец, Б.И. Строительство перегонных тоннелей современными ТПМК при проходке в сложных гидрогеологических условиях участков Митинско-Строгинской линии Московского метрополитен / Б.И. Федунец, Ф.А. Бойко // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2008. — № 7. — С. 21–30. — URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=15545364. — EDN NCERAD. (дата обращения: 08.02.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref3">
        <label>3</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Hashash, Y.M.A. Ovaling deformations of circular tunnels under seismic loading, an update on seismic design and analysis of underground structures / Y.M.A. Hashash, D. Park, J.I.C. Yao. — DOI https://doi.org/10.1016/j.tust.2005.02.004 // Tunnelling and Underground Space Technology. — 2005. — Т 20. — № 5. — P. 435–441. — URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0886779805000167. (дата обращения: 08.02.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref4">
        <label>4</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Быкова, Н.М. Протяженные транспортные сооружения на активных геоструктурах. Технология системного подхода / Н.М. Быкова. — Новосибирск: Академический научно-издательский, производственно-полиграфический и книгораспространительский центр РАН "Издательство "Наука", 2008. — 212 с. — URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=20808585. — EDN RNJFHX. (дата обращения: 08.02.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref5">
        <label>5</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Wang, J.N. Seismic Design of Tunnels. A Simple State-of-the-Art Design Approach / J.N. Wang. — Нью-Йорк: Parsons Brinckerhoff Inc., 1993. — 147 p. — URL: http://cdn.wspgroup.com/8kzmue/seismic-design-of-tunnels-a-simple-state-of-the-art-design-approach.pdf (дата обращения: 08.02.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref6">
        <label>6</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Hashash, Y.M.A. Seismic design and analysis of underground structures / Y.M.A. Hashash, J.J. Hook, B. Schmidt, J.I.C. Yao. — DOI https://doi.org/10.1016/S0886-7798(01)00051-7 // Tunnelling and Underground Space Technology. — 2001. — Т 16. — № 4. — P. 247–293. — URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0886779801000517. (дата обращения: 08.02.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref7">
        <label>7</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">St John, C.M. Aseismic design of underground structures / C.M. St John, T.F. Zahrah. — DOI https://doi.org/10.1016/0886-7798(87)90011-3 // Tunnelling and Underground Space Technology. — 1987. — Т 2. — № 2. — P. 165–197. — URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0886779887900113. (дата обращения: 14.02.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref8">
        <label>8</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Sedarat, H. Contact interface in seismic analysis of circular tunnels / H. Sedarat, A. Kozak, Y.M.A. Hashash [и др.]. — DOI https://doi.org/10.1016/j.tust.2008.11.002 // Tunnelling and Underground Space Technology. — 2009. — Т 24. — № 4. — Р. 482–490. — URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0886779808001132. (дата обращения: 14.02.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref9">
        <label>9</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Kontoe, S. Numerical validation of analytical solutions and their use for equivalent-linear seismic analysis of circular tunnels / S. Kontoe, V. Avgerinos, D. M. Potts. — DOI https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2014.07.004 // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. — 2014. — Т 66. — P. 206–219. — URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0267726114001626. (дата обращения: 14.02.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref10">
        <label>10</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Lanzano, G. Tunnels under seismic loading: a review of damage case histories and protection methods / G. Lanzano, E. Bilotta, G. Russo // Strategies for reduction of the seismic risk / Термоли: StreGa, 2008. — P. 65–74. — URL: https://www.researchgate.net/publication/270686266_STRATEGIES_FOR_REDUCTION_OF_THE_SEISMIC_RISK. (дата обращения: 14.02.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref11">
        <label>11</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Ньюмарк, Н. Основы сейсмостойкого строительства / Н. Ньюмарк, Э. Розенблюэт. — Сокр. пер. с англ. Г.Ш. Подольского. — М.: Стройиздат, 1980. — 344 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref12">
        <label>12</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Simic, D. Building damage potential due to tunnel settlements / D. Simic // 4th International FLAC Symposium on Numerical Modelling in Geomechanics / Миннеаполис: Itasca Consulting Group, Inc., 2006. — P. 63–69.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref13">
        <label>13</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Sliteen, L. Three dimensional modeling of the behaviour of shallow tunnel under seismic load / L. Sliteen, H. Mroueh, M. Sadek // 20ème Congrès Francais de Méchanique [20-й Французский конгресс механиков] / Безансон: Association française de mécanique (AFM), 2011.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref14">
        <label>14</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Kouretzis, G.P. Effect of interface friction on tunnel liner internal forces due to seismic S- and P-wave propagation / G.P. Kouretzis, S.W. Sloan, J.P. Carter. — DOI https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2012.12.010 // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. — 2013. — Т 46. — P. 41–51. — URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0267726112002692. (дата обращения: 18.02.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref15">
        <label>15</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Barla, G. Two and three dimensional modelling and monitoring of the Metro Torino / G. Barla, M. Barla, M. Bonini, F. Gamba // 11th International Conference of Iacmag / Турин: IACMAG, 2005.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref16">
        <label>16</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Bernat, S. Soil-structure interaction in shield tunnelling in soft soil / S. Bernat, B. Cambou. — DOI https://doi.org/10.1016/S0266-352X(98)00007-X // Computers and Geotechnics. — 1998. — Т 22. — № 3-4. — P. 221–242. — URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0266352X9800007X. (дата обращения: 18.02.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref17">
        <label>17</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Фотиева, Н.Н. Расчет крепи подземных сооружений в сейсмически активных районах / Н.Н. Фотиева. — М.: Недра, 1980. — 222 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref18">
        <label>18</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Деев, П.В. Сравнение методов расчета тоннелей мелкого заложения на сейсмические воздействия / П.В. Деев, М.А. Петрухин, А.А. Цуканов // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2019. — № 3. — С. 263–271. — URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=40870136. — EDN JDTDHX. (дата обращения: 18.02.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref19">
        <label>19</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Деев, П.В. / П.В. Деев, М.А. Петрухин, А.А. Цуканов // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2018. — № 3. — С. 220–229. — URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36263135. — EDN VJMNVS. (дата обращения: 18.02.2023).</mixed-citation>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>
