地震荷載作用下海底隧道動力響應及圍巖損傷演化規(guī)律研究.pdf

1、開發(fā)地下空間，是21世紀結(jié)構工程發(fā)展的重要趨勢，是解決越來越嚴重的土地緊缺、環(huán)境污染、交通擁擠等問題的重要戰(zhàn)略方向，也是衡量城市現(xiàn)代化的重要標志。隨著社會的發(fā)展和進步，我國已建或在建的地下結(jié)構越來越多，青島膠州灣海底隧道就是一個大型的地下結(jié)構工程。
　　本文以青島膠州灣海底隧道為工程背景，運用有限差分軟件FLAC3D，對地震荷載作用下海底隧道動力響應及圍巖損傷演化規(guī)律進行了研究，取得了一些有益的結(jié)論。主要包括：
　?。?）從

2、膠州灣海底隧道圍巖中取巖樣對其微觀結(jié)構進行了分析研究，巖樣共分為三種：閃長巖、角礫巖和凝灰?guī)r，通過室內(nèi)電鏡掃描試驗對三種巖石試件的微細觀結(jié)構特征進行了分析研究，并結(jié)合物理力學實驗對三種巖樣進行了變形及強度特性研究，為隧道開挖及穩(wěn)定階段靜力、動力條件下圍巖動力響應特性的研究奠定了基礎。
　?。?）建立了簡化的海底隧道工程地質(zhì)模型，按照實際支護方案和施工條件對海底隧道進行開挖和支護，確定了動力邊界條件、阻尼設置，模型中單元最大尺寸為1

3、0m，阻尼比為5％，局部阻尼系數(shù)αL=.01571，合成的人工地震動初步模擬結(jié)果表明：監(jiān)測記錄結(jié)果和Hosokura臺陣實際記錄結(jié)果總體變化趨勢基本相同，可以用合成的地震動對海底隧道進行地震響應分析。
　?。?）對海底隧道進行了動力響應和圍巖損傷演化規(guī)律數(shù)值模擬，研究結(jié)果表明：海底隧道圍巖對地震動有一定的放大效應；地震波在彈塑性介質(zhì)中傳播會有一定的滯后效應；隨地震動強度的增加圍巖損傷范圍逐漸向深部劣化發(fā)展，破壞主要在隧道斷面最大跨