分层土-隧道相互作用体系地震响应分析

摘要

为研究地震作用下非均质场地各个土层放大效应以及分层土-隧道的地震响应，以大连某实际工程为背景，基于地震作用下隧道结构动力响应的理论，采用收敛约束法，通过ABAQUS构建分层土-隧道三维有限元模型，并结合振动台试验，验证模拟的准确性；将自由场与有隧道场地进行对比，并结合加速度和傅里叶曲线对模拟数据进行分析。结果表明：(1)土体性质和激励大小对地震波的传递有影响，随着场地由浅到深逐渐增加，峰值加速度逐渐放大，不同分层介质的主要频率和频谱形状发生明显变化；(2)隧道会放大远场的加速度响应，略微降低近场的动力响应；(3)软弱夹层的存在对地震动的放大作用也有明显影响，不同分层介质的不同特性导致土层刚度不同，从而影响地震作用下层状土-隧道的动力相互作用。

关键词

放大效应 / 分层土 / 收敛约束法 / 土-隧道结构相互作用 / 数值模拟