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1

陆耀波 崔 杰 渠建新 袁 杰

（广州大学，土木工程学院，广州 510006）

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。

沉管隧道 P波斜入射 地震响应分析 流固耦合

引言

地铁、隧道等地下结构破坏会引起重大的安全事故及经济损失，因此人们对隧道等地下结构的安全性十分重视，针对地下结构动力分析的研究已有不少成果（韩大建等，1999；Uenishi等，2000；Choi等，2002；Huo等，2003；袁勇等，2016）。目前，研究沉管隧道纵向地震响应的手段有：①大型振动台试验和离心机试验（袁勇等，2016）。利用振动台等试验方法分析沉管隧道的地震响应具有较高的可信度，但一般用来模拟水平和竖向振动。②简化力学……