双向地震作用下浅埋砂土电力隧道动力响应分析.pdfVIP

第41卷第2期 建 筑 技 术 开 发 Vo1．41．No．2 2014年2月 BudildingTechniqueDevelopment Feb．2014 双 向地震作用下浅埋砂土 电力隧道动力 响应分析 杨春花 张 斌 (1．上海大学土木工程系，上海 200072；2．上海市电力公司，上海 200122) [摘 要】 为了研究浅埋砂土地下电力隧道结构在双向地震作用下的行为反应，采用大型岩土软件FLAC3D对浅埋砂土 地下电力隧道进行数值模拟。建立了双向地震作用下砂土电力电缆隧道的三维计算模型，地下水位为 1m。 计算了在水平和竖直地震荷载作用下 ，埋地电力隧道的动力响应 ，并对典型截面的典型点的加速度、位移 、应 力进行监测。计算结果表明，在上海人工地震波作用下，电力隧道结构水平残余位移 10．9mm，竖向残余位移 4．3mm，隧道结构产生的永久变形为 11．7mm，隧道结构顶部和底部之间的水平相对位移3．6mm，竖向相对位移 为4．3mm。地表水平残余变形几乎为0，竖向残余变形0．18mm。结构自振频率45Hz。隧道结构剪应力、主应 力大小随着动荷载的输入应力幅变化很小，在 1％左右 ；第一主应力和第三主应力的最大值在隧道侧壁C点。 数值分析结果表明，在砂土地基下隧道产生剪切、拉伸破坏以及发生共振的可能性较小，侧壁是竖向抗震的薄 弱环节 。 【关键词】 电力管线 ；数值模拟；地震响应；砂土 【中图分类号】 TU311．3 [文献标志码】 A [文章编号】 1001—523X(2014)02—0004—05 SEISM ICRESPoNSEANALYSIS0FP0W ER TUNNEL UNDERSANDYSoILSUBJECTEDTo BIDIRECTIoNALEARTHQUAKE YangChun—hua ZhangBin A【bstract】inordertostudytheseismicresponseofpowertunnelshallowburiedinsoftsoilsubjectedtothehorizontalandver— ticalearthquake，thelarge—scalegeotechnicalsoftwareFLAC3Dwasadoptedforthenumericalcalculation．Athree— dimensionalmodelwasestablished，andthegroundwatertableislm underground．Theaccelerations，displace— mentsandstressesoftypicalpointsoftypicalsectionsaremonitoredintheentireprocessofearthquake．Theresults showsthatunderShanghaiartificialseismicwave theresidualhorizontaldisplacementofthetunnelis10．9mm andvertieal displacementis4．3mm．andthepermanentdeformationofthetunnelis11．7mm．Therelativehorizontal displacementoftheroofandbottom ofthetunnelis3．6mm ．andtherelativeverticaldisplacem