腐蚀环境下综合管廊在非均匀土层中的地震响应模拟

摘要

综合管廊作为城市地下基础设施的重要组成部分，其抗震性能和长期安全性受到复杂地质条件和腐蚀环境的显著影响。通过建立非均匀场地条件中综合管廊在不同腐蚀状态下的三维有限元模型，系统揭示综合管廊体在不同腐蚀状态(顶板、侧壁、底部及整体腐蚀)下的地震反应规律。研究结果表明：(1)在砂土-黏土-砂土地层中，黏土层处管廊侧壁腐蚀时，结构的动力响应显著放大；(2)腐蚀位置对管廊的地震应力分布影响显著，顶板和侧壁腐蚀使应力集中出现在黏土层中部，而底部腐蚀则使应力向砂土层转移；(3)腐蚀与非均匀土层条件的耦合作用加剧管廊的动力响应，特别是在黏土层中，侧壁腐蚀引起的加速度放大和相对位移最为突出，为该类结构的抗震薄弱环节。研究成果可为非均匀地质条件下管廊的抗震设计提供理论参考，并为类似工程结构的安全评估和加固提供参考。

关键词

综合管廊 / 腐蚀条件 / 三维数值模拟 / 地震反应 / 水平非均匀场地