论文部分内容阅读
本文结合港珠澳大桥工程西人工岛,建立了海水-岛体-地基系统三维地震反应分析模型,采用分层土模拟海洋软弱地基土性分布情况,模型建立中对于地基加固层及埋置隧道层进行了处理,使得计算可以较好模拟岛体建成后的真实情况,同时,海水对岛壁的动水压力作用简单的采用附加质量法得以实现。为计算土体的沉降变形,模型中回填土部分采用可以反映土体剪胀和应变软化特性的统一硬化模型进行模拟,文中对比分析了不同频谱特性水平单向地震作用及水平双向和三向输入地震作用下人工岛-地基系统的动力非线性反应规律,主要工作和成果如下: 1.分析比较了经过加固处理修建人工岛后场地与自由场地沿深度及地表面方向的动力反应情况,发现低频成分更为丰富的地震动将使场地产生更强烈的反应,土质特性相差较大互层土界面处产生的塑性应变更大;而对地基的加固作用会减小人工岛场地的动力反应,同时也因为人工岛的存在相对位移曲线在地基加固段产生了反弯点。 2.由于土与岛壁桩墙结构的动力相互作用,土体加速度放大系数以及地表沉降规律,均与地震动作用方向和人工岛长轴方向的夹角相关,多向地震作用时人工岛地表纵向地震反应大于横向地震反应,且在三向地震作用下地表差异沉降最显著,这将引起桥梁与隧道连接处的非一致变形。 3.对岛体桩墙及埋置隧道层部位的应力、位移、加速度等反应进行了对比分析,发现多向地震动输入与单向地震动输入方式的不同对桩墙动力反应的影响显著,多向地震动会造成桩墙整体结构产生一定的扭转;不同地震动输入方式下对于隧道结构层的变形影响也很大,竖向地震动分量会造成隧道层的不均匀变形,总之,多向地震动往往对人工岛整体结构造成更严重的破坏。