地震作用下沉管隧道节段接头剪力键的力学性能

摘要

基于有限元法结合黏弹性人工边界,将地震波输入转化为等效节点力,建立了基于波动理论的三维平面SV波入射方法.半空间算例证明了SV波入射方法及其数值实现的准确性,并在该地震波输入方法的基础上,考虑上覆海水对沉管隧道的静、动水压力,研究了港珠澳大桥沉管隧道节段接头剪力键的力学性能.研究结果表明:水平地震作用下也会产生竖向加速度,但竖向加速度值较小;地震作用下剪力键受力最大的是压应力,拉应力相对较小;剪力键拉应力主要集中在剪力键与沉管主体连接的部位,该处易产生拉伸裂缝,水平剪力键的破坏形式主要是拉伸破坏;接头剪力键的布设方向决定了剪力键根部的剪力分布,绝大部分剪力被布设方向和节段位移方向相一致的剪力键所承担.

关键词