地震荷載作用下海底隧道動(dòng)力響應(yīng)及圍巖損傷演化規(guī)律研究.pdf

1、開發(fā)地下空間，是21世紀(jì)結(jié)構(gòu)工程發(fā)展的重要趨勢，是解決越來越嚴(yán)重的土地緊缺、環(huán)境污染、交通擁擠等問題的重要戰(zhàn)略方向，也是衡量城市現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，我國已建或在建的地下結(jié)構(gòu)越來越多，青島膠州灣海底隧道就是一個(gè)大型的地下結(jié)構(gòu)工程。
　　本文以青島膠州灣海底隧道為工程背景，運(yùn)用有限差分軟件FLAC3D，對地震荷載作用下海底隧道動(dòng)力響應(yīng)及圍巖損傷演化規(guī)律進(jìn)行了研究，取得了一些有益的結(jié)論。主要包括：
　?。?）從

2、膠州灣海底隧道圍巖中取巖樣對其微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析研究，巖樣共分為三種：閃長巖、角礫巖和凝灰?guī)r，通過室內(nèi)電鏡掃描試驗(yàn)對三種巖石試件的微細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了分析研究，并結(jié)合物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)對三種巖樣進(jìn)行了變形及強(qiáng)度特性研究，為隧道開挖及穩(wěn)定階段靜力、動(dòng)力條件下圍巖動(dòng)力響應(yīng)特性的研究奠定了基礎(chǔ)。
　?。?）建立了簡化的海底隧道工程地質(zhì)模型，按照實(shí)際支護(hù)方案和施工條件對海底隧道進(jìn)行開挖和支護(hù)，確定了動(dòng)力邊界條件、阻尼設(shè)置，模型中單元最大尺寸為1

3、0m，阻尼比為5％，局部阻尼系數(shù)αL=.01571，合成的人工地震動(dòng)初步模擬結(jié)果表明：監(jiān)測記錄結(jié)果和Hosokura臺陣實(shí)際記錄結(jié)果總體變化趨勢基本相同，可以用合成的地震動(dòng)對海底隧道進(jìn)行地震響應(yīng)分析。
　　（3）對海底隧道進(jìn)行了動(dòng)力響應(yīng)和圍巖損傷演化規(guī)律數(shù)值模擬，研究結(jié)果表明：海底隧道圍巖對地震動(dòng)有一定的放大效應(yīng)；地震波在彈塑性介質(zhì)中傳播會有一定的滯后效應(yīng)；隨地震動(dòng)強(qiáng)度的增加圍巖損傷范圍逐漸向深部劣化發(fā)展，破壞主要在隧道斷面最大跨