尹训强,蒋园豪,赵 杰,王桂萱

(大连大学土木工程技术研究与开发中心,辽宁 大连 116622)

0 引言

随着我国经济水平的不断增长以及沿海、沿江城市交通发展的需要,水下隧道工程建设的迫切性不断提高。建设水下隧道工程主要采用沉管法。沉管法是隧道穿越海底以及大江、大河的一种特殊施工方法,具有埋深浅、断面设置灵活、地基承载力要求低等特点[1]。目前,世界研究沉管隧道已经有超过百年的历史。在中国,沉管隧道工程虽然起步较晚,但是发展迅速。举世瞩目的港珠澳大桥是当今世界上最长、规模最大、技术最复杂、标准最高的海底公路沉管隧道[2]。我国处于环太平洋地震带,近年来全球地震活动频繁,抗震问题突出。因此,开展沉管隧道的抗震分析具有重要的研究价值。

在沉管隧道抗震分析研究中,现场试验及振动台模型试验有很大的难度,所以大部分采用数值方法来研究。Jun-Hong Ding等[3]对上海沉管隧道进行地震作用下整体分析,其模型包括周围土壤、隧道段和详细的柔性接头,模型节点数和单元数超过百万。Oorsouw[4]分析不同接头形式在地震作用下的力学性能和变形特点。Anastasopoulos等[5]采用梁-弹簧模型对Rion-Antirrion海峡沉管隧道进行抗震分析。张旭等[6]运用沉管接头的非线性弹簧元简化模型和三维有限元建模,计算得到沉管接头在地震作用下的变形和内力响应情况。Klyomlya[7]通过分析日本沉管隧道抗震设计,提出采用柔性接头的建议。白龙等[8]利用ABAQUS有限元软件,考虑地基土层的初始应力和地基无限域的辐射阻尼效应影响,对港珠澳沉管隧道接头部位进行应力和位移研究。……