文档介绍：○地下工程○
计算机三维数值仿真技术在上海隧道工程
地震安全评估中的应用
叶国强金先龙
上海城建集团公司上海
上海交通大学上海
摘要介绍了沉管隧道地震响应三维数值仿真技术基础以及数值仿真技术在隧道工程中的应用情况。从工程建设
的角度叙述了三维数值仿真技术对上海外环线沉管隧道工程抗震性能的研究。
关键词隧道工程三维数值仿真地震响应沉管隧道
随着超级计算机的发展高性能计算已逐步成物的抗震性能成为摆在工程科技人员面前的一个
为继理论和实验之后人类认识世界的第三大基本研重要课题。在大型工程和结构的设计阶段对其地震
究方法。与工程界普遍采用的物理实验相比高性安全性进行评估是非常必要的。
能计算可以用很少的重复投入对一种研究对象进行沉管隧道地震响应三维数值仿真技术的研究
不同深度和广度的反复研究不仅大大缩短了设计土结构动力相互作用的表现方面
周期、节省了试验费用提高了工程方案的可靠性土结构动力相互作用表现在三个方面地基
而且通过高性能计算得到的结果对物理试验来说也的柔性使结构的振动频率和振动模态与刚性地基上
是一个很好的补充。本文介绍从隧道工程建设的角的结构相比发生很大变化地基的无限性使结构的
度论述超级计算机三维仿真技术在上海外环线隧部分振动能量通过波的传播向无限地基发生散逸
道工程地震安全性评估中的应用。形成的辐射阻尼部分振动能量由于地基介质中的
三维数值仿真技术在地震安全性评估中的意义材料阻尼作用而消耗。这三方面的共同作用导致了
我洋实际结构地基系统中存在着结构和地基动力相互
地震带的影响西南和西北部则处于欧亚地震带上作用。
因而自古以来就是一个多地震的国家。据有关统计例如加拉加斯市软黏土的厚度由到
资料我国除贵州、浙江外其他省份都发生过级不等该市内房屋既有层或更高的现代建筑也
以上地震。自年以来我国已发生级以上有不少危房。在年地震中倒塌最多的却是建
地震余次其中~ 级地震余次~ 在~ 厚土层上的层以上的建筑。由此
级地震次级以上地震次。年以来我国土层的滤波作用和放大作用受到岩土工程界的普遍
死于地震的人数约万人占年来全世界地震重视。在隧道的地震安全性评估中必然要考虑土的
死亡人数的。动力特性的研究及土与结构的动力相互作用的研
特别是年唐山地震已成为人类历史上最究。由此合理的地震动输入和结构的地震反应求
惨重的灾难之一造成的直接经济损失超过百亿元。解也成为了隧道地震安全性评估的关键问题。
整个唐山市区约范围内的工业与民用建筑土与结构动力相互作用的研究方法
震毁唐山和天津的公路大、中型桥梁倒塌或土结构动力相互作用属于固体力学中不同介
严重破坏的分别达到座和座所有正在冶炼质的接触问题。对该问题的研究包括两个方面
的高炉、平炉、转炉、化铁炉均发生铸炉事故化工企对土介质和结构的力学模式研究。目前对结
业发生毒气泄逸、爆炸和火灾达起密云水库白构力学模式的研究已经做了比较深入的工作而对
河主坝迎合水面、防浪墙以下的护坡发生大面积滑于土则仍以线性模式为主。近年来在土力学中已发
塌唐山陡河水库大坝产生裂缝。因此研究建筑物展了多种土的非线性模式但要将现有的各种非线
在地震作用下的反应以便在设计过程中提高建筑性地基模式用于土—结构动力相互作用问