隧道纵向地震反应中梁与壳单元结构模型的对比研究

摘要

地震作用下隧道结构的变形主要受周围岩土介质剪切变形控制,中国《城市轨道交通结构抗震设计规范》和《地下结构抗震设计标准》建议采用梁单元进行隧道结构纵向地震反应分析,而一维梁单元有时难以真实地反映隧道结构的受剪变形特性,特别是对于大空间隧道结构.本文以北京某地铁区间隧道为研究对象,开展了隧道结构纵向地震反应中梁单元与壳单元结构模型的对比研究,结果表明:采用梁单元和壳单元模拟隧道结构均能较准确地计算其在地震作用下的位移反应,但由于梁单元模型忽略了隧道结构横截面内的变形和出平面的剪切变形,导致较大的剪力计算误差,采用壳单元能更为真实地反映隧道结构在非一致地震激励下的动力反应特性和局部变形特点.