【摘要】：由于沉管隧道在跨江越海時(shí)所展現(xiàn)出的優(yōu)越性,其建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,在地震作用下沉管隧道常常涉及海水與隧道管段結(jié)構(gòu)相互影響、管段接頭穩(wěn)定性等問題,并且由于水下環(huán)境復(fù)雜化和不穩(wěn)定性,沉管隧道結(jié)構(gòu)一旦遭到破壞,其后果將是災(zāi)難性的。目前,對(duì)沉管隧道進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算分析時(shí),計(jì)算中多以二維平面有限元模型研究海水—沉管隧道結(jié)構(gòu)—場(chǎng)地土之間整體的地震響應(yīng),但平面有限元模型不能反應(yīng)沉管隧道結(jié)構(gòu)縱向的地震動(dòng)響應(yīng)特性,并且此模型也無(wú)法考慮沉管隧道結(jié)構(gòu)抗震的薄弱環(huán)節(jié)管段接頭的影響。本文主要利用數(shù)值模擬手段研究了海底沉管隧道的動(dòng)力響應(yīng)和相關(guān)因素對(duì)沉管隧道響應(yīng)特性影響,主要工作內(nèi)容如下:(1)通過ABAQUS有限元軟件設(shè)置了適用于地下結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算時(shí)的粘彈性人工邊界,并利用子程序完成了地震波等效荷載的輸入,通過二維和三維有限元算例,驗(yàn)證了人工邊界和地震動(dòng)輸入方法的正確性。(2)為研究地震動(dòng)耦合海水對(duì)沉管結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響,比較分析了ABAQUS有限元軟件對(duì)于水的模擬方法,利用子程序UEL對(duì)沉管隧道系統(tǒng)表面附加一層用戶單元,通過賦予單元質(zhì)量,從而完成地震作用下海水對(duì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)水壓力作用。(3)以在建的大連灣海底隧道為研究背景建立了海水、沉管隧道管段結(jié)構(gòu)、接頭以及周圍土體的動(dòng)力學(xué)三維有限元模型,研究了在橫向地震荷載下,海底沉管隧道的一般動(dòng)力響應(yīng)。(4)針對(duì)地震波形、地震波峰值加速度、埋置深度以及海水深度四個(gè)因素對(duì)沉管隧道地震動(dòng)特性影響進(jìn)行計(jì)算,著重以地震動(dòng)作用下沉管隧道響應(yīng)位移、加速度和主應(yīng)力進(jìn)行分析,總結(jié)出沉管隧道縱向和橫斷面內(nèi)的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U459.5;U452.28

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2704718