地铁交叉隧道近场强地震反应特性的三维精细化非线性有限元分析

›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (12): 3971-3976.

地铁交叉隧道近场强地震反应特性的三维精细化非线性有限元分析

陈磊，陈国兴，龙慧

南京工业大学岩土工程研究所，南京 210009

收稿日期:2010-09-06 出版日期:2010-12-10 发布日期:2010-12-21
通讯作者: 陈国兴，男，1963年生，博士，教授，主要从事土动力学与岩土地震工程方面的研究工作。 E-mail:gxchen@njut.edu.cn
作者简介:陈磊，男，1982年生，博士研究生，主要从事城市地下结构抗震方面的研究工作。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（No. 90715018）；国家公益性行业（地震）科研专项（No. 200808022）；江苏省高校自然科学重大基础研究项目（No. 08KJA560001）；南京工业大学博士论文创新基金（No. BSCX200912）。

3D refined nonlinear finite element analysis of intersecting metro tunnels under near-field ground motion

CHEN Lei, CHEN Guo-xing, LONG Hui

Institute of Geotechnical Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 210009, China

Received:2010-09-06 Online:2010-12-10 Published:2010-12-21

摘要/Abstract

摘要：

基于ABAQUS软件研发的显式有限元并行计算集群平台，建立地铁双层交叉隧道结构的三维精细化有限元分析模型，研究了近场强地震动作用下地铁双层交叉隧道的三维非线性地震反应特性，并与浅埋/深埋单层隧道的地震反应特性进行了比较，结果表明：双层隧道的相互作用效应对上、下层隧道顶、底部之间的相对水平位移差具有放大作用；对上、下层隧道的地震应力反应有减小作用；双层隧道上、下层左侧的地震应力反应大于右侧的地震应力反应，隧道拱肩和拱腰处的应力反应明显大于其他部位，拱肩为隧道结构的最危险部位；双层隧道下层顶、底部的峰值加速度反应大于上层顶、底部的峰值加速度反应；双层隧道相互作用效应对上、下层隧道地震反应的影响与双层隧道的交叉形式和基岩输入的近场强地震动特性有关。

关键词: 地铁交叉隧道, 近场强地震动, 三维精细化有限元, 非线性地震反应特性

Abstract:

According to the explicit finite element method of ABAQUS and 32 CPU parallel computing cluster platform of the research group, a three-dimensional refined finite element model for cross tunnels is established and used to research the 3D nonlinear seismic response of cross tunnels under near-field strong ground motion and compare the results with that of one-layer upper/lower tunnels. The results show that: compared with a single deep/shallow-buried tunnels, for any one-layer upper/under tunnel of intersecting metro tunnels, the relative horizontal displacement difference of the tunnel top and bottom is magnified; and the seismic stress of intersecting tunnels is reduced; the seismic stress on the left side of tunnels is larger than that of the right side; and the seismic stress of tunnel spandrel and hance is significantly greater than that of other parts; and the tunnel spandrel is the most dangerous part of the tunnel structure. The acceleration response of top and bottom at the under tunnel of intersecting metro tunnels is larger than that of the upper tunnel; the interaction influence of intersecting metro tunnel on the seismic response of any one-layer upper/under tunnel is related to the cross form of intersecting metro tunnels and the characteristics of the inputted near-field ground motion.

Key words: intersecting metro tunnel, near-field ground motion, 3D refined nonlinear finite element model, nonlinear seismic response characteristics

中图分类号:

TU 435

陈磊，陈国兴，龙慧. 地铁交叉隧道近场强地震反应特性的三维精细化非线性有限元分析[J]. , 2010, 31(12): 3971-3976.

CHEN Lei, CHEN Guo-xing, LONG Hui. 3D refined nonlinear finite element analysis of intersecting metro tunnels under near-field ground motion[J]. , 2010, 31(12): 3971-3976.

参考文献

相关文章 15

[1]	罗岚，夏唐代，仇浩淼, . K0条件下颗粒形状特征对砂土剪切模量的影响[J]. , 2018, 39(10): 3695-3702.
[2]	包汉营，陈文化，张谦. 基于薄层法和移动坐标系法的地铁竖向振动在成层土层中传播[J]. , 2018, 39(9): 3277-3284.
[3]	李志远，李建波，林皋，韩泽军，. 基于子结构法的成层场地中沉积河谷的散射分析[J]. , 2018, 39(9): 3453-3460.
[4]	宋佳，古泉，许成顺，杜修力，. 饱和土动力方程全显式有限元法在 OpenSees中的实现与应用[J]. , 2018, 39(9): 3477-3485.
[5]	宋佳，杜修力，许成顺，孙宝印，. 饱和土场地-桩基-地上结构体系的地震响应研究[J]. , 2018, 39(8): 3061-3070.
[6]	孔纲强，李辉，王忠涛，文磊,. 透明砂土与天然砂土动力特性对比[J]. , 2018, 39(6): 1935-1940.
[7]	陆建飞，周慧明，刘洋. 横观各向同性层状饱和土动力问题的反射、透射矩阵方法[J]. , 2018, 39(6): 2219-2226.
[8]	余翔，孔宪京，邹德高，周晨光, . 覆盖层上土石坝非线性动力响应分析的地震波动输入方法[J]. , 2018, 39(5): 1858-1866.
[9]	朱姣，许汉刚，陈国兴, . 苏州第四纪深厚沉积层一维等效线性和非线性地震反应对比分析[J]. , 2018, 39(4): 1479-1490.
[10]	牛婷婷，刘汉龙，丁选明，陈育民，. 高铁列车荷载作用下桩网复合地基振动特性模型试验[J]. , 2018, 39(3): 872-880.
[11]	崔芳鹏，许强，殷跃平，胡瑞林，陈紫娟，刘伟,. 基于带状震源破裂机制的斜坡动力响应[J]. , 2018, 39(1): 320-330.
[12]	陈世杰，马巍，李国玉，刘恩龙，张革,. 与医用CT配合使用的冻土三轴仪的研制与应用[J]. , 2017, 38(S2): 359-367.
[13]	章敏，尚微，周忠超，郭诚,. 双层非饱和地基中Rayleigh波的传播特性[J]. , 2017, 38(10): 2931-2938.
[14]	彭冬，车爱兰，冯少孔，王欢, . 一种针对岩土工程缺陷检测问题的冲击映像方法及应用研究[J]. , 2017, 38(9): 2764-2772.
[15]	周燕国，谭晓明，梁甜，黄博，凌道盛，陈云敏，. 利用地震动强度指标评价场地液化的离心模型试验研究[J]. , 2017, 38(7): 1869-1877.

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