海浪作用下海底隧道的地震動響應(yīng).pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)的快速發(fā)展以及施工技術(shù)的不斷完善，海底隧道的建設(shè)已成為現(xiàn)實。海底隧道的建成解決了橫跨海峽、海灣、海島之間的交通連接問題，其所產(chǎn)生的巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益已經(jīng)逐步走進(jìn)公眾視野。由于海底隧道處于復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境和海洋環(huán)境中，其建設(shè)與維護(hù)存在著非常明顯的困難，另外海平面上的海浪對海底隧道的穩(wěn)定性也有著一定的影響。所以，海浪的作用與隧道結(jié)構(gòu)的抗震便是工程中所要解決的兩個主要技術(shù)難題。
　　本文以膠州灣海底隧道為工程背景，在現(xiàn)有

2、陸上隧道地震動響應(yīng)研究的基礎(chǔ)上，利用有限元軟件 ADINA分別建立結(jié)構(gòu)場模型和流體場模型?？紤]粘彈性人工邊界、地震及海浪的影響，通過兩個模型進(jìn)行流-固耦合動力分析，研究在不同的海水深度下地震、海浪對海底隧道的動力響應(yīng)及其變化規(guī)律。跟據(jù)工程實踐經(jīng)驗，對于隧道結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析重點應(yīng)放在圍巖結(jié)構(gòu)和初次襯砌結(jié)構(gòu)上，而對于海底隧道結(jié)構(gòu)，圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定直接關(guān)系到整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。本文重點進(jìn)行了以下幾個方面的工作：
　　(1)不考慮海浪的作用

3、時，在雙向地震動力荷載作用下利用有限元軟件ADINA，建立了粘彈性邊界條件下的二維有限元計算模型，得到了不考慮海浪作用下的海底隧道結(jié)構(gòu)的地震動力時程響應(yīng)。找出了海底隧道圍巖的薄弱點、薄弱面，以便于接下來的研究選取關(guān)鍵點。
　　(2)考慮海浪的作用時，文章在考慮雙向地震和海浪同時作用于海底隧道的情況下，建立了二維分析模型，主要研究海底隧道圍巖在不同海水深度下結(jié)構(gòu)的變化，得到了一些結(jié)論。
　　數(shù)值仿真結(jié)果表明：隧道襯砌結(jié)構(gòu)的地震