跨断层水工隧洞地震响应数值模拟分析方法

• 作者: 任俊卿 刘国庆 杨阳 肖明
• 来源期刊: 湖南大学学报（自然科学版）
• 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
• 年，卷（期）: 2018,（11）
• 页码范围: 140-148
• 页数: 9页
• 分类号: TU45
• 语种: 中文
• DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2018.11.018

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	肖明	武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室	150	1572	20.0	33.0
2	杨阳		5	6	2.0	2.0
3	刘国庆	武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室	6	9	1.0	2.0
4	任俊卿	武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室	2	1	1.0	1.0