沉管隧道简化结构模型行波效应分析

摘要

探究地震动传播方式对长隧道的作用效应有助于认识隧道动力响应规律.本文以设计中的某跨海沉管隧道工程为背景,隧道基础采用质点-弹簧模型等效、整体式管节用空间梁单元表征、管节接头以非线性弹簧单元组模拟,构成简化结构模型;运用动力有限元时程法进行行波输入下沉管隧道纵向地震响应分析.计算过程计入水土压力、自重等静力荷载作用,沿隧道轴线将地震动输入方向分为纵向、横向、竖向3组,分别考察设防地震一致激励和非一致行波激励作用的动力效应.给定工程场地和隧道结构条件下的分析结果表明:相比于一致激励,行波激励作用下会一定程度增大各管节接头变形和剪力变化范围,行波传播方向不同时管节接头变形和剪力变化范围亦有所差异;行波激励作用对管节接头变形量影响更大,对水平向剪力键剪力影响稍次,对竖向剪力键剪力影响最小.