渗流作用下海底隧道的流-固耦合地震响应分析

摘要

为了研究渗流和地震对海底隧道结构的影响,文章选取海底断裂破碎带处的隧道为研究对象,将隧道围岩定义为多孔连续介质,并考虑粘弹性人工边界、围岩与岩体孔隙水之间的流-固耦合作用,利用有限元软件ADINA,分析了水平地震作用下隧道围岩中孔隙水压力的变化、多孔介质中的动水压力对隧道衬砌的作用、多孔介质渗流场与地震应力场的耦合作用对隧道安全与稳定的影响.数值计算结果表明:渗流情况下多孔围岩介质中的动水压力对隧道结构内力具有明显的影响,不可忽略;地震作用使得隧道衬砌两侧、拱肩和拱脚区域应力应变明显增大.