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王丕光 (王丕光.) | 黄雅如 (黄雅如.) | 曲杨 (曲杨.) | 阳志文 (阳志文.)

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为研究地震作用下悬浮隧道的动力响应问题,建立悬浮隧道二维截断有限元模型,基于Morison方程确定隧道管体和锚索上的水动力载荷,地震荷载的输入通过在锚索底部与海床铰接位置处输入地震加速度响应时程来实现,分别研究了不同地震类型、强度及双向地震动对悬浮隧道系统动力响应的影响,同时分析了隧道附加质量,结构阻尼与隧道、锚索拖曳力等参数对悬浮隧道系统响应的影响规律.结果表明:不同特性的地震动引发的隧道响应存在显著差异,能量较为集中的长周期地震动会引发较大的隧道响应,而能量较为分散的短周期地震动引发的隧道响应相对较小.当地震动引发隧道响应较小时,单向地震动单独作用仅能激发所对应方向的隧道响应;当地震动引发隧道响应较大时,水平方向地震动单独作用除了激发隧道的水平响应外还会激发一定的竖向响应,此时双向地震动作用下隧道加速度放大系数低于单向地震动单独作用,且放大系数随着地震强度的增大而减小.多数时间范围内,双向地震动的作用下锚索的张力波动稍大于单向地震动单独作用时的锚索张力;隧道附加质量、结构阻尼以及隧道、锚索拖曳力等参数均对隧道响应产生一定的抑制效果,但隧道附加质量会增大锚索张力.

Keyword:

地震荷载 动力响应 数值模拟 隧道工程 悬浮隧道

Author Community:

  • [ 1 ] [王丕光]北京工业大学桥梁工程安全与韧性全国重点实验室,北京 100124
  • [ 2 ] [阳志文]交通运输部天津水运工程科学研究院港口水工建筑技术国家工程研究中心,天津 300456
  • [ 3 ] [曲杨]北京工业大学桥梁工程安全与韧性全国重点实验室,北京 100124
  • [ 4 ] [黄雅如]北京工业大学桥梁工程安全与韧性全国重点实验室,北京 100124

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防灾科技学院学报

ISSN: 1673-8047

Year: 2024

Issue: 2

Volume: 26

Page: 29-42

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