滲流和溫度作用下海底隧道結(jié)構(gòu)的地震動(dòng)穩(wěn)定分析.pdf

1、在當(dāng)今世界，海底隧道已成為影響地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的重要交通設(shè)施，但是由于其所處地理環(huán)境的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營都較陸上隧道有著更大的困難，所以對(duì)其安全穩(wěn)定性作出綜合評(píng)價(jià)顯得尤為重要。本文以青島膠州灣海底隧道為研究背景，主要研究以下兩個(gè)方面:
　　(1)研究單向地震時(shí)滲流和溫度作用下，海水深度、覆巖層厚度及滲透系數(shù)的改變對(duì)海底隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，借助于有限元ADINA軟件及粘彈性人工邊界，采用強(qiáng)度折減法，首先通過固結(jié)計(jì)算

2、達(dá)到消除巖體內(nèi)的超孔隙水壓力的目的;然后，輸入El-Centro地震波進(jìn)行動(dòng)力分析，得到模型邊界頂點(diǎn)的最大水平位移;最后，建立溫度場模型對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱分析，將得到的結(jié)構(gòu)各節(jié)點(diǎn)溫度值作為外荷載的形式施加到折減模型中，并且輸入頂點(diǎn)水平位移最大時(shí)刻的兩側(cè)豎向邊界節(jié)點(diǎn)的水平位移值和重力進(jìn)行靜力分析，通過不斷折減抗剪強(qiáng)度參數(shù)，得到海底隧道結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)，以及安全系數(shù)、主應(yīng)力及位移隨海水深度、圍巖厚度和滲透系數(shù)改變時(shí)的變化規(guī)律。
　　(2)研究

3、雙向地震作用對(duì)海底隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，在上一步研究的基礎(chǔ)上，輸入頂點(diǎn)位移矢量最大時(shí)刻的兩側(cè)邊界的水平位移和豎向位移進(jìn)行靜力強(qiáng)度折減計(jì)算，得到海底隧道結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)。最后通過對(duì)單、雙向地震作用下海底隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析的對(duì)比，以及同現(xiàn)有文獻(xiàn)中不考慮溫度作用的海底隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性對(duì)比，得到一些結(jié)論。
　　數(shù)值結(jié)果表明:采用動(dòng)力有限元靜力抗剪強(qiáng)度折減法求解得到的安全系數(shù)作為海底隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性判斷依據(jù)是合理的;考慮滲流、溫度及單向地震作用時(shí)