【摘 要】
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由于沉管隧道作为跨江跨海交通载体展现出的优越性,其在水下隧道建设中已得到了广泛的应用。然而,大多数沉管隧道位于河(海)底,基岩埋深较浅,具有地下结构的特殊性,对其在地
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由于沉管隧道作为跨江跨海交通载体展现出的优越性,其在水下隧道建设中已得到了广泛的应用。然而,大多数沉管隧道位于河(海)底,基岩埋深较浅,具有地下结构的特殊性,对其在地震动作用下的反应进行分析是一个不可忽视的问题。本文主要做了如下工作:(1)回顾了沉管隧道的发展历史和国内外研究现状,对沉管隧道的主要研究成果进行了总结。结合地下结构抗震研究现状,分析了地震动对隧道结构的作用机理以及地下结构的动力响应特性,并对国内外沉管隧道经典抗震分析方法进行了概括。(2)对抗震数值分析方法中的动力有限元法进行了详细介绍,探讨了在建立动力有限元分析模型中土体本构模型的选取、动力人工边界条件的设置以及地震波的选取和调整等问题。结合佛山市在建的汾江路南延线公路铁路合建沉管隧道工程实例,根据其周围土层分布、断面呈非对称性等特点,通过计算机动力有限元分析软件建立了沉管隧道-土体二维动力有限元模型和三维动力有限元模型。(3)通过对建立的沉管隧道-土体二维动力有限元模型和三维动力有限元模型进行计算分析,分别得出沉管隧道结构沿横向以及纵向的地震响应规律,得出隧道结构管身、接头等关键部位在地震作用下产生的位移、加速度和应力时程响应结果。(4)分别建立了不同回淤层、不同地震波作用方向以及输入不同加速度峰值地震波条件下的沉管隧道-土体体系模型,并对各类模型的计算结果进行了对比,分析了沉管隧道结构地震响应各影响因素,得出在地震作用下沉管隧道结构的动力响应规律。
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