论文部分内容阅读
沉管隧道一般埋深较浅，受地震作用影响较为明显，一旦发生破坏而产生漏水和渗水现象，将会引发灾难性后果。因此，沉管隧道的抗震安全十分重要，尤其是长距离的海底沉管隧道的抗震安全性更是受到了工程和学术界的重视。本文以港珠澳桥隧工程为实例，建立了沉管隧道三维非线性地震反应分析数值模型，并采用ABAQUS软件进行了计算分析，主要工作及成果如下: (1)基于ABAQUS软件计算平台，考虑沉管隧道接头和岩土介质的非线性力学特性，建立了港珠澳桥隧工程海底沉管隧道三维非线性地震反应分析模型，分析模型中考虑了初始地应力、静水压力和人工边界等因素的影响，并分析了动水压力附加质量模型系数对反应结果的影响。 (2)分析了隧道接头在地震作用方向不同时的动力反应。结果表明:在水平和竖向共同地震作用下，管节的竖向和水平向相对变形量较大。沉管接头附近的管节单元具有较大的应力，这是由于接头材料发生变化，容易发生应力集中现象。 (3)通过改变接头材料的刚度来研究接头刚度对沉管隧道地震响应的影响。结果表明:柔性接头可以有效地减少管节接头处的地震反应，并允许接头处有适当的变形，防止接头附近管段产生过大的应力而破坏。 (4)根据实际工况建立了沉管管段处于不同埋深位置时的计算模型，并通过对比分析了管段埋深变化对沉管隧道地震响应的影响，结果表明:随着隧道管段埋深的增加，隧道管节的竖向应力和水平横向应力增加较为明显，而沿隧道轴线方向的应力会有所减少。