斜入射SV波对水电站地下洞室群地震响应影响

"斜入射SV波作用下水电站地下洞室群地震反应特点" 本文主要探讨了在斜入射SV波影响下，水电站地下洞室群的地震反应特性。作者张运良和马艳晶来自大连理工大学建设工程学部水利工程学院。他们针对地震波入射角度对大型地下厂房洞室群地震反应影响的争议，进行了深入研究。 首先，文章介绍了平面SV波斜入射下均质弹性半无限空间的地震动输入表达式的推导过程。这个数学模型是理解地震波如何在地层中传播和影响地下结构的基础。SV波是一种地震波类型，其中S代表剪切，V代表垂直分量，它在地壳中传播时，能引起水平和垂直方向的振动。 接着，通过建立一个包括主厂房室、主变室和尾水调压室在内的地下洞室群有限元模型，研究人员详细分析了不同入射角度下各洞室的地震响应，如位移、加速度和动应力。研究发现，位移幅值对入射角度的敏感度较低，竖直入射时的位移通常大于斜入射，且洞顶与洞底的相对位移差最大。而在斜入射情况下，迎波面一侧的位移通常大于背波面，尤其是在洞室的左拱座与洞底。 对于加速度反应，洞室在背波面一侧的同一位置处，加速度随入射角增大而减小，但在迎波面的规律并不明显。动应力幅值对入射角的变化较为复杂，没有明确的规律可循。此外，无论是斜入射还是竖直入射，同一位置的位移、加速度或应力的时程波形变化都相当接近。 关键词涵盖了水电站地下洞室群、SV波、斜入射、时域分析以及粘弹性边界，这些是本文研究的核心内容。研究的意义在于提供更精确的地震安全评估，对于在地震频发地区建设的大型水电站地下设施具有指导价值。过去的研究，如马行东、杜修力、刘晶波和李小军等人的工作，虽然提供了部分见解，但本文进一步细化了对入射角度影响的理解，尤其是在斜入射SV波条件下的洞室群地震响应特性。 这项研究强调了考虑地震波入射角度不确定性的重要性，对于设计和评估地下结构的抗震能力提供了新的理论依据和计算方法。对于未来水电站地下洞室群的设计和安全评估，这将是一个重要的参考依据。