饱和半空间瞬态加载衬砌隧道的动力响应研究

发布时间：2017-08-09 11:34

  本文关键词：饱和半空间瞬态加载衬砌隧道的动力响应研究

  更多相关文章： 衬砌隧道 饱和半空间 瞬态荷载 Laplace变换 时域解

【摘要】：工程中,地下衬砌隧道会遇到水压破裂压力、爆炸及突然开挖等瞬态荷载作用,将这些荷载理想化为作用在衬砌内边界上的均布瞬态荷载,研究圆柱形衬砌隧道在突加荷载、阶跃荷载和三角形脉冲荷载作用下的动力响应规律。根据Biot波动理论推导出半空间饱和介质的控制方程;视衬砌结构为弹性材料导出衬砌结构的控制方程。用极大半径凸圆弧近似半空间直边界,采用Graff加法公式进行坐标变换,将直角坐标表示的通解转化为极坐标表示的通解。根据边界条件导出衬砌和土体的位移、应力和孔隙压力的Laplace变换域的解答。利用反Laplace变换数值计算方法,将解答转换为时域解,得出3种瞬态荷载作用下衬砌隧道地面位移峰值、衬砌应力和孔隙压力的分布规律。
【作者单位】： 同济大学地下建筑与工程系;同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室;
【关键词】： 衬砌隧道 饱和半空间 瞬态荷载 Laplace变换 时域解
【基金】：国家自然科学基金项目(No.41372271)~~
【分类号】：U451
【正文快照】： 1引言交通隧道、流体运输管道、衬砌洞室等地下结构有时会受到水压破裂压力、爆炸及突然开挖等瞬态荷载作用而引发衬砌结构甚至周围土体的破坏,准确预测上述荷载作用下衬砌结构和周围土体的动应力及变形对这类地下结构的防护有重大意义。Senjuntichai等[1]在Biot饱和多孔介质

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 高盟;高广运;李大勇;;考虑耦合质量影响的均布突加荷载作用下衬砌结构的瞬态响应[J];岩土工程学报;2011年06期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 闻敏杰;徐金明;;非完全粘结下饱和土中桩扭转振动的解析解[J];工程力学;2014年07期

2 高华喜;闻敏杰;;具有黏弹性衬砌的深埋圆形隧洞饱和土动力响应[J];岩石力学与工程学报;2012年02期

3 陈学丽;闻敏杰;张斌;;半封闭圆柱形衬砌结构振动响应的解析解[J];郑州大学学报(工学版);2012年05期

4 高华喜;闻敏杰;;黏弹性分数导数型饱和土中球形空腔的动力响应[J];岩土工程学报;2012年10期

5 应跃龙;罗海亮;闻敏杰;;饱和黏弹性地基土中管桩纵向振动研究[J];岩土力学;2013年S1期

6 余萍;王芳;王颂;;耦合质量对饱和黏弹性土中桩纵向振动的影响分析[J];信阳师范学院学报(自然科学版);2014年02期

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 张庆元，，战人瑞;爆轰载荷作用下球形空腔的动力响应[J];爆炸与冲击;1994年02期

2 赵成刚,闫华林,李伟华,李亮;考虑耦合质量影响的饱和多孔介质动力响应分析的显式有限元法[J];计算力学学报;2005年05期

3 杨峻,宫全美,吴世明,胡亚元;饱和土体中圆柱形孔洞的动力分析[J];上海力学;1996年01期

4 高盟;高广运;王滢;冯世进;;均布突加荷载作用下圆柱形衬砌振动响应的解析解[J];岩土工程学报;2010年02期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘中宪;梁建文;张贺;;弹性半空间中衬砌隧道对瑞利波的散射[J];岩石力学与工程学报;2011年08期

2 王明斌;李术才;蔚立元;秦昊;;热力响应下衬砌隧道附加应力场的敏感性分析[J];山东大学学报(工学版);2009年04期

3 林承华;运营无衬砌隧道拱部加固喷锚施工技术优化[J];铁道运营技术;1995年04期

4 李厚祥;曾三海;吴安清;陈月顺;;自密实防水混凝土衬砌隧道抗渗特性的数值分析[J];武汉理工大学学报;2008年05期

5 侯龙;郑志明;伍川生;;重庆地区无衬砌隧道病害整治措施研究[J];工程勘察;2009年10期

6 赵德安,雷晓燕,SWOBODA G;单、双层衬砌隧道的非线性有限元分析[J];中国公路学报;2003年01期

7 周峰;仇文革;张俊儒;;单双层衬砌隧道的线性有限元分析[J];四川建筑;2007年05期

8 王桂芳;无衬砌隧道围岩应力的计算[J];土木工程学报;1965年02期

9 高华喜;闻敏杰;;半封闭分数导数粘弹性衬砌隧道的频域响应[J];固体力学学报;2012年06期

10 梁建文,纪晓东,Vincent W Lee;地下圆形衬砌隧道对沿线地震动的影响(II):数值结果[J];岩土力学;2005年05期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 姜领发;焦玉勇;;半空间多孔介质中圆形衬砌隧道的动态响应[A];隧道、地下工程及岩石破碎理论与应用——隧道、地下工程及岩石破碎学术研讨会论文集[C];2007年

2 姜领发;焦玉勇;;半空间多孔介质中圆形衬砌隧道的动态响应[A];隧道、地下工程及岩石破碎学术研讨会论文集[C];2007年

3 李厚祥;曾三海;陈月顺;;自密实防水混凝土衬砌隧道足尺模型试验[A];隧道、地下工程及岩石破碎学术研讨会论文集[C];2007年

4 李厚祥;曾三海;陈月顺;;自密实防水混凝土衬砌隧道足尺模型试验[A];隧道、地下工程及岩石破碎理论与应用——隧道、地下工程及岩石破碎学术研讨会论文集[C];2007年

5 王明斌;李术才;蔚立元;秦昊;;热力响应下衬砌隧道附加应力场的敏感性分析[A];全国地下工程超前地质预报与灾害治理学术及技术研讨会论文集（Ⅰ）[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 黄晓吉;交通荷载作用下饱和土体中衬砌隧道系统的动力响应研究[D];南昌大学;2015年

本文编号：645129