Zhou, H., Liu, S., Li, B., Chen, W., Su, L., Zheng, J., and Zheng, Y.* (2025). Analytical model of dynamic response of long immersed tunnel through various soil regions considering traveling wave effect. International Journal of Geomechanics.

 https://doi.org/10.1061/IJGNAI.GMENG-11870

论文针对沿纵向穿越变化土体区域的沉管隧道的地震响应提出了理论分析方法。以港珠澳大桥沉管隧道为原型，建立了一个同时包含33个管节和32个管节接头的纵向长度为5664 m的理论模型。考虑了纵向穿越不同地层的管节接头处的受力和变形传递，完善了考虑行波效应的穿越不同土体区域的地震波波长、入射角和相位角的计算方法，评估了行波效应对穿越变化地层的沉管隧道地震响应的影响。研究发现海域近场地震记录和解析解得到的地震波入射角变化范围分布在12.4°至54.1°之间，验证了解析解的合理性。通过对比是否考虑行波效应对长沉管隧道地震响应的影响，发现考虑行波效应后，由于地震波在穿越变化土体区域界面时，地震波传递发生变化，管节的受力和变形出现相位差异，接头剪力峰值和弯矩峰值增加，接头竖向位移差和相对转角显著增大，最大增加一个数量级。如果不考虑行波效应，会忽视管节受力和变形的相位差异，低估管节的受力和管节接头的相对变形，导致设计偏于不安全。