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原文传递海底隧道结构地震响应分析

论文题名：	海底隧道结构地震响应分析
关键词：	海底隧道;地震响应;三维时程分析;数值模拟;抗震措施
摘要：	随着中国近年来经济的高速发展和技术的巨大提高，国内修建的海底隧道越来越多。在厦门、香港、深圳等已建成或者在建的海底隧道都具有水头高，断面大，结构复杂的特点。同时，国内在未来10年内将有多座海底隧道开工建设。重要的是，这些隧道大多处于高烈度地区，所以开展海底隧道的抗震反应研究非常必要。　　本文基于大型动力软件ABAQUS中模拟流固耦合的CEL方法，采用显式算法，建立了海水-土体-隧道的三维有限元模型。研究了海底隧道受不同因素如:地震波峰值加速度、埋深、地震波入射方向、水深等影响时隧道结构的应力、加速度和位移等地震反应特性。主要得出如下结论: 　　(1)随着地震波的峰值加速度增大，隧道的动力响应也逐渐增大，这主要表现在隧道结构的主应力，竖向加速度和位移的变化规律。　　(2)地震过程中隧道的横向位移和竖向位移都呈现出反复震荡的趋势，并且震后都有不同程度的残余变形，这对隧道的正常运行会产生阻碍，同时也会对隧道的防水工作产生不利的影响。　　(3)隧道结构的地震响应随着埋深增大逐渐趋于平坦，即当达到一定深度后，隧道的主应力趋于稳定。　　(4)在输入横向地震波条件下，水和土的相互耦合作用较小，随着水深增大，隧道结构出现拉应力的趋势得到延缓，并且竖向加速度有减小的趋势，从这个角度来看说明水深增加，隧道在地震中相对安全。而当地震波沿竖向输入时，海水与土的耦合作用增强，耦合作用对土体的影响显著，同时随着水深的增加，海底隧道结构的应力响应增大。
作者：	徐龙龙
专业：	建筑与土木工程
导师：	李伟华
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文