地下隧道群在SH波作用下动力响应解析解

发布时间：2018-01-18 08:15

  本文关键词：地下隧道群在SH波作用下动力响应解析解　出处：《天津大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：本文采用波函数展开法给出弹性半空间中刚性隧道-土-刚性隧道轴向动力相互作用的解析解,并通过对地表位移残差的收敛性分析对解析解的精度进行了验证。研究了隧道埋深、隧道质量、隧道间距、波入射频率和入射角度等参数对隧道轴向动力响应的影响。研究表明,隧道埋深越浅,隧道动力响应越大;隧道质量越大,隧道动力响应越大;隧道间距越小,隧道动力响应越大,但隧道间距的影响并不是单调变化,与波入射频率密切相关,两个隧道情况动力响应幅值可达单隧道情况的2.7倍。当隧道间距较小时,地下隧道的抗震设计需要考虑隧道之间的影响。本文进而采用波函数展开法给出弹性半空间中柔性隧道群在SH波入射下轴向动力相互作用的解析解,研究了隧道和土体剪切波速比、入射波入射角度、入射波无量纲频率及隧道间距对柔性隧道群轴向动力响应的影响。研究表明,剪切波速比越大,轴向动力响应越小,越接近于刚性隧道的动力响应;隧道位移峰值多出现在波入射的方向和垂直于波入射的方向;入射波频率越大,隧道环向位移峰值点越多;隧道间距越小,动力相互作用越明显。
[Abstract]:In this paper, the analytical solution of axial dynamic interaction between rigid tunnel and soil-rigid tunnel in elastic half-space is given by using the method of wave function expansion. The accuracy of the analytical solution is verified by the convergence analysis of the surface displacement residuals. The tunnel depth, the tunnel mass and the tunnel spacing are studied. The influence of incident frequency and incident angle on the axial dynamic response of the tunnel is studied. The results show that the shallower the tunnel is, the greater the dynamic response of the tunnel is. The larger the tunnel mass, the greater the dynamic response of the tunnel. The smaller the tunnel spacing, the greater the dynamic response of the tunnel, but the influence of tunnel spacing is not monotonous, and is closely related to the incident frequency of the wave. The amplitude of the dynamic response of the two tunnels is 2.7 times of that of the single tunnel, when the tunnel spacing is small. The seismic design of underground tunnel needs to consider the influence of tunnel. In this paper, the analytical solution of axial dynamic interaction of flexible tunnel group under SH wave incidence in elastic half-space is given by using wave function expansion method. The effects of shear wave velocity ratio of tunnel and soil, incident angle of incident wave, dimensionless frequency of incident wave and tunnel spacing on the axial dynamic response of flexible tunnel group are studied. The results show that the larger the shear wave velocity ratio is, the greater the shear wave velocity ratio is. The smaller the axial dynamic response is, the closer it is to the dynamic response of the rigid tunnel. The peak displacement of tunnel occurs in the direction of incident wave and the direction of incidence of vertical Yu Bo. The more the frequency of incident wave is, the more the peak point of tunnel circumferential displacement is. The smaller the tunnel spacing, the more obvious the dynamic interaction is.
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U451

【参考文献】

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6 陈国兴;左熹;杜修力;;土-地下结构体系地震反应的简化分析方法[J];岩土力学;2010年S1期

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8 袁勇;禹海涛;陈之毅;;软土浅埋框架结构抗震计算方法评价[J];振动与冲击;2009年08期

9 孙超;薄景山;齐文浩;兰景岩;;地下结构抗震研究现状及展望[J];世界地震工程;2009年02期

10 刘智勇;郑永来;;矩形断面地下结构抗震设计简化方法探索[J];结构工程师;2008年02期

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1 杜金金;地下隧道在SH波作用下动力响应解析解[D];天津大学;2012年

2 石亮;地下圆形洞室群对柱面P和SV波的散射[D];天津大学;2008年

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本文编号：1440165