考虑桩-土相互作用的某海底隧道岸边段结构抗震性能分析研究

随着我国沿海及沿江城市交通发展的需要,水下沉管隧道工程建设的迫切性不断提高,其抗震性能也是备受关注的重要内容。以某海底隧道建设工程隧道北岸岸边段为工程研究背景,基于ANSYS软件建立沉管隧道-土体-桩基-沉箱三维有限元模型,管节接头采用COMBIN39单元模拟止水带和剪力杆,通过非线性F-D曲线模拟其物理力学性能,采用无厚度接触单元对桩-土间的接触效应进行描述,在外边界处设置黏弹性人工边界来反映远场地基辐射效应。计算结果表明:在罕遇地震作用下,沉箱接口处具有较大的应力,主要是接口处材料发生变化,容易出现应力集中现象;管节接头处止水带上部位移比下部位移大,更容易发生破坏。可为海底隧道岸边段及类似结构的抗震安全评价及优化设计提供参考。