基于传递矩阵法的周期性圆形隧道结构振动特性分析

发布时间：2018-01-15 04:32

  本文关键词：基于传递矩阵法的周期性圆形隧道结构振动特性分析　出处：《公路》2017年11期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：基于声子晶体理论和Flugge壳体理论,建立了圆形隧道环径向轴对称波动微分方程,数值分析了周期性隧道结构的能带特性。利用传递矩阵法建立了相邻胞元间的传递矩阵,推导了周期性隧道各胞元环径向轴对称波动动态刚度矩阵。结合数值算例分析了弹性模量变化和几何尺寸变化对隧道波的传播特性的影响,数值结果表明,振动波在传播过程中存在禁带域和通带域,长度比的变化对周期性隧道禁带的幅值、宽度和个数影响显著,因此可以通过调整结构尺寸参数改变结构中波的传播特性,该研究可以为结构的抗震设计、减振控制提供一种新思路。
[Abstract]:Based on the phonon crystal theory and Flugge shell theory, the radial axisymmetric wave differential equations of circular tunnel rings are established. The energy band characteristics of periodic tunnel structures are numerically analyzed and the transfer matrix between adjacent cells is established by using the transfer matrix method. The dynamic stiffness matrix of radial axisymmetric wave of each cell ring of periodic tunnel is derived. The influence of the variation of elastic modulus and geometric dimension on the propagation characteristics of tunnel wave is analyzed with numerical examples. During the propagation of vibration wave, there are bandgap and passband regions. The variation of length ratio has a significant effect on the amplitude, width and number of periodic tunnel bandgap. Therefore, the wave propagation characteristics in the structure can be changed by adjusting the structural dimension parameters. This study can provide a new idea for the seismic design and vibration control of the structure.
【作者单位】： 南昌大学建筑工程学院;南昌工程学院江西省水利土木特种加固与安全监控工程研究中心;佛山市禅城区建设工程质量安全检测站;
【基金】：国家自然科学基金项目,项目编号51269021,51569016 江西省科技厅项目,项目编号20133ACB20006,20122BBG70174,20142BAB206001,S2016SFYBG0137 江西省教育厅科技项目,项目编号GJJ14756 赣鄱英才555工程
【分类号】：U451
【正文快照】： 1研究背景随着我国经济的发展和综合国力的提高,公路隧道在国家交通路线中占有举足轻重的作用,同时,由于交通荷载引起的隧道系统动力响应以及由此带来的振动和噪声不可避免地给人们的环境造成污染,因此,研究隧道结构的振动特性对交通的健康发展具有重要的现实意义。许多圆形隧

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本文编号：1426823