双向地震作用下浅埋砂土电力隧道动力响应分析.pdf

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1、第41卷第2期建筑技术开发Vo1．41．No．22014年2月BudildingTechniqueDevelopmentFeb．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

2、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

3、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—05SEISMICRESPoNSEANALYSIS0FP0WERTUNNELUNDERSANDYSoILSUBJECTEDToBIDIRECTIoNALEARTHQUAKEYangChun—huaZhangBin【Abstract】inordertostudytheseismicresponseofpowertunnelshallowburiedinsoftsoi

4、lsubjectedtothehorizontalandver—ticalearthquake，thelarge—scalegeotechnicalsoftwareFLAC3Dwasadoptedforthenumericalcalculation．Athree—dimensionalmodelwasestablished，andthegroundwatertableislmunderground．Theaccelerations，displace—mentsandstressesoftypicalpointsoftypica

5、lsectionsaremonitoredintheentireprocessofearthquake．TheresultsshowsthatunderShanghaiartificialseismicwavetheresidualhorizontaldisplacementofthetunnelis10．9mmandvertiealdisplacementis4．3mm．andthepermanentdeformationofthetunnelis11．7mm．Therelativehorizontaldisplacemen

6、toftheroofandbottomofthetunnelis3．6mm．andtherelativeverticaldisplacementoftheroofandthebottomis4．3mm．Theresidualhorizontaldisplacementofthegroundisnearly0andverticaldisplacementis0．18mm．Thenaturalfrequencyoftunnelis45Hz．Thewholeshearstressandtheprinciplestresseschan

7、gealittlewiththeinputofdynamicloads．andthemaximumstressamplitudeisabout1％．Themaximumofthefirstandthirdprincipalstressesappearatsidewal1．Inconclusiontheprobabilityofshear，tensileandresonanceoftunnelfailureissmal1．Thesidewallistheweaknessunderearthquake．【Keywords]powe

8、rtunnel；numericalsimulation；seismicresponse；sandysoil电力管线是城市供电系统的重要组成部分，城’基金项目．-卜海市电力公司科技项目市的规模越大，现代化建设程度越高，对电力管线的收稿日期：2013一l1—15依赖性就越强。同时