隧道在黏弹性边界下地震动输入方式比较研究

作     者：张迪 孙峰 曹翔鹏 封坤 Zhang Di;Sun Feng;Cao Xiangpeng;Feng Kun

作者机构：中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031 

出 版 物：《地下空间与工程学报》 (Chinese Journal of Underground Space and Engineering)

年 卷 期：2023年第19卷第5期

页      面：1478-1488页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金(52078430) 

主　　题：地震作用 黏弹性边界 地震动输入方式 等效节点力 

摘      要：目前对于隧道地震响应分析,大多采用黏弹性人工边界作为动力边界,而对于地震动输入方法并无详细对比。采用ABAQUS有限元分析软件,建立隧道-土层三维模型,验证了黏弹性人工边界的准确性和地震动在不同分界面处的反射透射现象。在此基础上,以青岛某公路隧道为例,分别使用位移输入、加速度输入和等效节点力输入施加地震荷载,研究隧道在不同输入方式下的动力响应特征。结果表明:输入方式对隧道地震响应结果有重要影响;位移输入和加速度输入结果等效,其隧道位移响应最小为节点力输入的0.12倍,应力响应最大达到节点力输入的2.45倍,计算结果偏大;等效节点力输入的隧道位移响应结果符合解析解,应力分布符合实际规律。在进行隧道地震响应分析时,应优先考虑使用等效节点力方式输入地震动。