• ISSN 1673-5722
  • CN 11-5429/P

P波斜入射角对沉管隧道地震响应的影响

陆耀波 崔杰 渠建新 袁杰

陆耀波, 崔杰, 渠建新, 袁杰. P波斜入射角对沉管隧道地震响应的影响[J]. 震灾防御技术, 2018, 13(3): 562-570. doi: 10.11899/zzfy20180307
引用本文: 陆耀波, 崔杰, 渠建新, 袁杰. P波斜入射角对沉管隧道地震响应的影响[J]. 震灾防御技术, 2018, 13(3): 562-570. doi: 10.11899/zzfy20180307
Lu Yaobo, Cui Jie, Qu Jianxin, Yuan Jie. Analysis on Seismic Responses of Immersed Tunnel Under Inclined P Waves[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2018, 13(3): 562-570. doi: 10.11899/zzfy20180307
Citation: Lu Yaobo, Cui Jie, Qu Jianxin, Yuan Jie. Analysis on Seismic Responses of Immersed Tunnel Under Inclined P Waves[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2018, 13(3): 562-570. doi: 10.11899/zzfy20180307

P波斜入射角对沉管隧道地震响应的影响

doi: 10.11899/zzfy20180307
基金项目: 

国家重点研发计划 2016YFC0800205

国家自然科学基金面上项目 51578167

国家自然科学基金重点项目 51438004

详细信息
    作者简介:

    陆耀波, 男, 生于1987年。在读博士研究生。主要从事地下结构抗震研究。E-mail:luyaobogz@163.com

Analysis on Seismic Responses of Immersed Tunnel Under Inclined P Waves

  • 摘要: 为了研究P波斜入射对沉管隧道地震响应的影响,以港珠澳大桥沉管隧道为工程背景,考虑上覆海水与海床、沉管隧道之间耦合作用,采用粘弹性边界和等效力的地震荷载输入方式,利用ADINA软件建立三维有限元模型进行地震响应分析。分析入射角为0°、20°、40°、50°、60°时P波对沉管隧道环向应力峰值(正应力峰值、剪应力峰值)和位移峰值的影响,结果表明:入射角为40°时,沉管隧道应力峰值最大;入射角为0°—40°时,隧道的应力峰值逐渐增大,入射角为40°—60°时,隧道的应力峰值逐渐减小;隧道截面4个转角处及隔墙与顶板、底板的连接处为隧道剪应力峰值最大处;隧道截面左侧剪应力峰值远大于右侧;隧道顶板正应力峰值最大,顶板的正应力峰值大约为底板的2倍;隧道截面左侧位移峰值远大于隧道截面右侧。
  • 图  1  P波斜入射示意图

    Figure  1.  Diagram of P-wave oblique incidence

    图  2  输入位移和地面位移的对比

    Figure  2.  The comparison between input displacement motion and the ground displacement response

    图  3  接头处的轴向位移与轴力的关系

    Figure  3.  Axial displacement-force curve of the joint

    图  4  接头处的切向位移与剪力的关系

    Figure  4.  Tangential displacement-force curve of the joint

    图  5  沉管隧道有限元模型

    Figure  5.  Finite element model of immersed tunnel

    图  6  中间管节截面示意图

    Figure  6.  The section of middle tunnel element

    图  7  El Centro波加速度曲线

    Figure  7.  Acceleration time history of EL Centro wave

    图  8  中间管节截面剪应力峰值图

    Figure  8.  The peak shearing stress curves of middle tunnel element section

    图  9  中间管节截面正应力峰值图

    Figure  9.  The peak normal stress curves of middle tunnel element section

    图  10  中间管节截面竖向位移峰值图

    Figure  10.  The vertical peak displacement curves of middle tunnel element section

    图  11  中间管节隔墙截面剪应力峰值图

    Figure  11.  The peak shearing stress curves of middle tunnel partition wall

    图  12  中间管节隔墙截面正应力峰值图

    Figure  12.  The peak normal stress curves of tunnel partition wall

    图  13  中间管节隔墙截面水平位移峰值图

    Figure  13.  The horizontal peak displacement curves of middle tunnel partition wall

    图  14  中间管节隔墙截面竖向位移峰值图

    Figure  14.  The vertical peak displacement curves of middle tunnel partition wall

    表  1  土和隧道参数

    Table  1.   Parameters of soil and immersed tunnel

    名称 参数 单位 数值
    土体 泊松比 0.33
    渗透系数 m/s 6×10-4
    饱和度 1
    密度 kg/m3 1900
    杨氏模量 MPa 50
    隧道 隧道埋深 m 6
    泊松比 0.2
    密度 kg/m3 2400
    杨氏模量 MPa 30000
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-12-01
  • 刊出日期:  2018-09-01

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