基于動力非線性的隧道式錨碇力學響應分析.pdf

1、隨著國內經濟快速發(fā)展，生產方式逐漸向環(huán)境友好型轉變，可持續(xù)發(fā)展成為土木工程建設領域重要思想理念。隧道式錨碇作為懸索橋受力結構的重要部分，以其開挖量低，對環(huán)境擾動少等優(yōu)點成為理想的錨碇形式。本文基于彈塑性力學和動力學非線性基礎理論，運用有限元軟件，以普立特大橋隧道式錨碇為原型建立三維模型，以分析計算該結構體系的受力特征和地震動力響應，并提出抗減震措施。
　　①利用Ansys有限元軟件的Drucker-Prager強度準則對錨區(qū)巖體進

2、行材料定義;采用等效荷載法模擬對結構預應力;運用三維粘彈性邊界理論模擬錨區(qū)半無限介質巖體邊界條件，以及結合Matlab軟件對輸入地震波進行快速Fourier變換和濾波處理等，為仿真分析奠定了基礎。
　?、谟嬎闫樟⑻卮髽蛩淼朗藉^碇模型靜載效應，驗算其常規(guī)設計荷載作用下的承載能力;分析了錨區(qū)巖體的初始應力場、錨塞體和圍巖間的初始穿透、錨塞體預應力張拉以及主纜設計張拉荷載作用下錨區(qū)巖體和錨塞體的靜力響應。
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3、錨碇的地震動力響應進行分析。考慮錨區(qū)巖體在地震地面運動波作用下產生的大變形和主纜隨機變化動張拉荷載下錨塞體的響應。分析錨區(qū)巖體對水平地面運動波的響應，按照目標選取6個監(jiān)測點，對比分析應力時程響應，得到結果:錨區(qū)巖體的地震動力響應具有“辮梢”效應;坡頂質點的振幅大于坡底質點的振幅;錨區(qū)巖體的地震動力響應具有臨空面效應等。
　?、艿卣饡r，從錨塞體及洞口邊坡對主纜動張拉力荷載的響應方面考慮。以錨塞體底面4個角點及錨塞體前后錨面兩個頂點為

4、監(jiān)測點，通過計算出來的應力及應力幅值分析，得到錨塞體前錨面質點的響應比錨塞體后錨面質點響應更強烈;洞口區(qū)域質點響應比遠離洞口質點響應強烈;在約0s～4.4s及6.35s～10.65s時間段內錨塞體監(jiān)測點振動強烈，錨塞體和圍巖的緊密接觸導致接觸圍巖質點塑性應變積累加劇等。
　　⑤通過錨區(qū)巖體對地震地面水平運動波的響應以及錨塞體、洞門邊坡對主纜動張拉力的響應分析結果，分析錨區(qū)巖體及隧道式錨碇的穩(wěn)定性，并針對研究結果對隧道式錨碇的抗減震