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隧道建设（中英文） ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (1): 151-158.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2025.01.012
孟庆旭1， 苏雷1, *， 黄俊超1， 郑烨炜2， 陈炜昀3， 凌贤长1, 4
（1. 青岛理工大学土木工程学院， 山东 青岛 266520； 2. 武汉大学土木建筑工程学院，湖北 武汉 430072； 3. 中山大学土木工程学院， 广东 珠海 519082；4. 哈尔滨工业大学土木工程学院， 黑龙江 哈尔滨 150090）
Numerical Simulation of Energy Dissipation Characteristics in Immersed Tunnel Segment Joints With Nanofluidic Dampers
MENG Qingxu1, SU Lei1, *, HUANG Junchao1, ZHENG Yewei2, CHEN Weiyun3, LING Xianzhang1, 4
(1. School of Civil Engineering, Qingdao University of Technology, Qingdao 266520, Shandong, China; 2. School of Civil Engineering, Wuhan University, Wuhan 430072, Hubei, China; 3. School of Civil Engineering, Sun Yat-sen University, Zhuhai 519082, Guangdong, China; 4. School of Civil Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, Heilongjiang, China)
摘要： 沉管隧道接头刚度相对较小，在地震作用下极易产生大变形，对沉管隧道的安全造成威胁。过去研究表明： 在管节接头布置减震耗能装置可以降低隧道接头的动力响应，减轻隧道震害。鉴于此，为探索设置纳米流体阻尼器的沉管隧道管节接头的耗能特性，首先，采用一种基于纳米流体材料的新型阻尼器，将其设置在沉管隧道管节接头处； 然后，基于开源有限元数值计算平台OpenSees，通过定义节点代表管节接头两端的刚端头，通过定义连接两侧节点的非线性弹簧模拟GINA止水带和剪力键，从而建立管节接头三维简化力学模型，表明该接头模型可以较好地反映管节接头的受力特点； 最后，针对设置与不设置纳米流体阻尼器2种工况对比管节接头耗能特性的影响。结果表明： 1)采用等效弹簧模型可以有效地模拟沉管隧道管节接头各部分的非线性特性； 2)与不设置阻尼器相比，设置纳米流体阻尼器后，沉管隧道管节接头耗能明显增大，垂直/水平剪力键承载力显著提高，轴向刚度明显增加。
