隧道设置减震层减震机制研究

发布时间：2017-06-13 21:00

本文关键词：隧道设置减震层减震机制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：通过Fourier-Bessel函数展开法,推导平面SV波垂直入射下半无限弹性介质中圆形双层衬砌结构、围岩减震层衬砌洞室的动应力集中系数级数解,分析入射波频率、减震层弹性模量和厚度对动应力集中系数的影响,并结合数值模拟分析结果对比,深入研究减震层减震机制。研究结果表明:入射频率对衬砌动应力集中系数有显著影响,减震层对低频波具有较好的减震效果;由于减震层剪切模量低,围岩和隧道可以剪切变形,从而减小了作用在衬砌外部的法向作用力,降低了衬砌内侧最大动应力集中系数,但围岩和衬砌外侧切向应力增大;随着减震层与围岩弹性模量之比减小,减震层厚度增大,二次衬砌动应力集中系数变小,减震层与围岩的弹性模量比宜低于1/10~1/20,和减震层弹性模量对应,存在一个最优的减震层厚度值。以一公路隧道为背景,开展隧道减震层结构大型振动台试验研究,结果表明:隧道衬砌设置减震层后,可以显著降低衬砌内力,减小衬砌裂缝的数量。
【作者单位】：西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室;
【关键词】： 隧道工程 平面SV波 减震层 减震机制 动应力集中系数
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51178398)~~
【分类号】：U452.28
【正文快照】： 1引言基于波动力学理论求解弹性空间内圆形洞室动力问题对实际工程进行了大量简化,但由于解析法具有严格的力学理论基础,在问题本质分析方面有着数值法不可替代的作用,而且解析法是检验数值方法精度的重要手段,可以反映力学机制,因此,解析法对科学研究和实际工程具有重要的指

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