考虑P波斜入射下海底沉管隧道三维地震响应分析

沉管隧道是连接海域和陆域的交通枢纽,对我国经济和社会发展的推动作用巨大,其地震安全性至关重要。根据三维黏弹性边界基本理论,基于黏弹性边界的等效荷载理论和输入方法,探讨了地震波斜入射时等效荷载的实现方法,并通过算例验证了地震波斜入射时等效荷载输入方法的合理性。在此基础上以大连湾海底沉管隧道为工程背景,建立三维土层及沉管隧道衬砌结构相互作用模型,对海底沉管隧道结构展开地震P波斜入射时隧道结构的三维地震响应分析。在研究中分析了地震波入射角度变化时海底沉管隧道衬砌监测点的位移时程以及沉管隧道衬砌内力等地震响应规律,得出沉管隧道衬砌顶板相对于底板要承受更多的地震影响;交接部位在不同角度地震波入射时为相对薄弱部位等结论。本文研究成果可为类似的沉管隧道抗震设计提供借鉴和参考。