本试验由于要计算不同埋深条件下隧道的地震动反应，故选取模型的高度较大，受振动台重量量程的限制，只能采用瘦高型的试验模型，具体尺寸采用：模型尺寸相似比采用1/30，模型高×宽×长=3.5m×2.4m×1.1m，衬砌采用标准两车道马蹄形公路隧道尺寸，衬砌模型的高×宽=0.3m×0.25m，满足横向尺寸大于5倍洞径的精度要求。
1.模型箱选型及制作
本次试验根据试验要求和使用的试验台阵设备的实际尺寸情况设计了组装式钢板结构模型箱。
模型箱边界采用刚性固定边界，在四周内侧衬柔性材料。其主体框架为7号等边角钢焊接而成，四面用5mm厚型钢板作围护。考虑模型制作的方便，框架模型将分为4层，第一层450mm，其他各层500mm，层与层之间用20颗M20螺栓铆固。平行隧道结构模型箱两侧用斜支角钢支撑。底座外围采用截面100mm×50mm空心钢框架，模型箱底部横梁同样为100mm×50mmm空心钢焊接成格状。底座预留螺栓孔，以便与振动台连接，模型箱正面和侧面示意图如图5-4所示。
图5-4 模型箱正面和侧面示意图
模型箱每层正面（隧道入口侧）预留300mm×250mm马蹄形观测孔，模型箱背侧预留观测孔尺寸与隧道衬砌一致。具体模型箱形状如图5-5所示。
图5-5 试验中的模型箱实物图(www.xing528.com)
2.模型箱边界处理
选择模型箱内衬材料时，应考虑如下主要因素：
（1）尽量采用高阻尼材料，减弱对波的反射。
（2）尽量采用柔韧性好的材料，使其既能为模型提供一定的约束，又可为模型材料剪应变的发展减小阻碍。
（3）选用表面光滑的材料，使在与其他物体接触时摩擦力较小。
通常可采用的内衬材料有防水海绵、海绵乳胶、模塑聚苯乙烯泡沫和橡胶等。对于接触面上的摩擦问题，可通过在围护材料的内表面衬一层聚氯乙烯塑料薄膜解决。综合考虑实验室设备情况和试验要求，本次试验拟采用内衬材料选用模塑聚苯乙烯泡沫作为减震层。减震层由一层聚苯乙烯泡沫组成，厚度约22.5cm。表层衬一层聚乙烯塑料薄膜，如图5-6所示。
图5-6 试验中使用的泡沫板边界
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