| 跨断层水工隧洞地震响应数值模拟分析方法 |
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| 引用本文： | 刘国庆,肖明?覮,杨阳,任俊卿.跨断层水工隧洞地震响应数值模拟分析方法[J].湖南大学学报(自然科学版),2018,45(11):140-148. |
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| 作者姓名： | 刘国庆 肖明?覮 杨阳 任俊卿 |
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| 作者单位： | （1.武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北 武汉 430072；
2. 长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北 武汉 430010） |
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| 摘 要： | 断层破碎带是影响高地震烈度区隧洞结构稳定的关键因素之一.针对地震作用下围岩与断层动力相互作用特点,建立了一种考虑多种接触状态的动接触力算法.该算法考虑了有限元模型中的点对接触和点面接触两种接触类型,可以模拟围岩与断层之间的黏结接触、静接触、分离和滑动接触4种接触状态,适合研究地震作用下围岩与断层动接触系统的非线性大滑移问题.首先,通过一滑块算例,验证了该算法的合理性.然后将此算法应用于滇中引水工程香炉山隧洞抗震稳定计算,对比分析了无断层,有断层、不考虑动接触,有断层、考虑动接触3种工况对隧洞地震响应的影响.结果表明,断层破碎带的存在加剧了隧洞的地震反应,主要表现为衬砌位移和应力的增加,以及围岩破坏区的扩大;考虑动接触后,围岩与断层在地震加载过程中,出现了明显的错动位移,进而对衬砌产生破坏作用;衬砌损伤区主要分布于断层穿过的部位及断层两侧约10 m范围内,其中上盘衬砌受断层影响较大;在横向地震动激励下,衬砌腰拱的应力和位移明显大于顶拱和底拱,为衬砌结构的薄弱部位.
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| 关 键 词： | 水工隧洞 地质断层 动接触力法 显示积分 衬砌结构 地震响应 |
Numerical Simulation and Analysis Method of Seismic Response
for Hydraulic Tunnel across Fault |
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| Keywords: | |
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