本文選題：飽和多孔介質(zhì)　切入點(diǎn)：隧道襯砌　出處：《工程力學(xué)》2015年05期

【摘要】：考慮隧洞襯砌內(nèi)壁對(duì)爆炸波的反射作用及其負(fù)壓效應(yīng),將襯砌視為彈性介質(zhì),研究了深埋圓形隧洞飽和土-彈性襯砌耦合系統(tǒng)在隧洞軸線發(fā)生爆炸時(shí)的軸對(duì)稱瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)。首先,基于Biot理論和彈性理論,考慮邊界條件以及彈性襯砌和飽和土接觸面處的連續(xù)性條件,利用Laplace變換得到飽和土和彈性襯砌位移、應(yīng)力和孔隙水壓力等在Laplace變換域中的解析表達(dá)式。在此基礎(chǔ)上,利用Laplace數(shù)值逆變換得到其時(shí)間域的動(dòng)力響應(yīng),數(shù)值分析重點(diǎn)考察了不同隧洞模型和不同爆炸載荷模型對(duì)飽和土動(dòng)力響應(yīng)的影響,并進(jìn)行了參數(shù)研究。結(jié)果表明:爆炸波反射產(chǎn)生的負(fù)壓效應(yīng)對(duì)飽和土體的動(dòng)力響應(yīng)有顯著影響。同時(shí),飽和土-殼體襯砌系統(tǒng)、飽和土-彈性襯砌系統(tǒng)和無襯砌飽和土隧洞的響應(yīng)性態(tài)基本一致,但響應(yīng)周期和幅度依次增大。
[Abstract]:Considering the reflection effect of tunnel lining inner wall to explosion wave and its negative pressure effect, considering the lining as elastic medium, the axisymmetric transient dynamic response of saturated soil-elastic lining coupling system of deep circular tunnel during tunnel axis explosion is studied.Firstly, based on the Biot theory and elastic theory, considering the boundary condition and the continuity condition of the contact surface between elastic lining and saturated soil, the displacement of saturated soil and elastic lining is obtained by Laplace transformation.Analytical expressions of stress and pore water pressure in Laplace transform domain.On this basis, the dynamic response in time domain is obtained by Laplace numerical inversion. The effects of different tunnel models and explosion load models on the dynamic response of saturated soil are investigated numerically, and the parameters are studied.The results show that the negative pressure effect caused by explosion wave reflection has a significant effect on the dynamic response of saturated soil.At the same time, the response behavior of saturated soil-shell lining system, saturated soil-elastic lining system and unlined saturated soil tunnel is basically the same, but the response period and amplitude increase in turn.
【作者單位】： 上海大學(xué)土木工程系;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(10872124)
【分類號(hào)】：TU435

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉干斌,謝康和,施祖元;粘彈性土體中深埋圓形隧道的應(yīng)力和位移分析[J];工程力學(xué);2004年05期

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3 高華喜;聞敏杰;;準(zhǔn)飽和粘彈性土-隧道襯砌系統(tǒng)的動(dòng)力特性[J];工程力學(xué);2013年05期

4 丁樺,鄭哲敏;爆破震動(dòng)等效載荷模型[J];中國(guó)科學(xué)E輯:技術(shù)科學(xué);2003年01期

5 高盟;高廣運(yùn);王瀅;馮世進(jìn);;均布突加荷載作用下圓柱形襯砌振動(dòng)響應(yīng)的解析解[J];巖土工程學(xué)報(bào);2010年02期

6 蔡袁強(qiáng);陳成振;孫宏磊;;爆炸荷載作用下飽和土中隧道的瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)[J];巖土工程學(xué)報(bào);2011年03期

7 聞敏杰;楊驍;張斌;;基于分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)本構(gòu)的粘彈性土層—隧洞襯砌系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)動(dòng)力響應(yīng)[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);2012年02期

8 何光渝,鄭書英;滲流力學(xué)問題中的數(shù)值反演解[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);1997年01期

【共引文獻(xiàn)】

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4 尚曉江,丁樺;爆破近區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)特性對(duì)震動(dòng)信號(hào)傳播的影響研究[J];工程爆破;2005年03期

5 鄧志勇;張志毅;汪旭光;;軟黏土地基爆夯動(dòng)力固結(jié)法試驗(yàn)研究[J];工程爆破;2006年03期

6 劉干斌;謝康和;施祖元;;粘彈性飽和土中深埋圓形隧道襯砌-土相互作用[J];工程力學(xué);2005年06期

7 高盟;高廣運(yùn);王瀅;;半空間飽和土中圓柱形襯砌內(nèi)荷載引起的動(dòng)力響應(yīng)解答[J];固體力學(xué)學(xué)報(bào);2012年02期

8 李文華;彭立敏;雷明鋒;安永林;;地形偏壓條件下隧道初始應(yīng)力場(chǎng)及二次應(yīng)力場(chǎng)分布特征[J];鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2012年04期

9 高華喜;聞敏杰;;半封閉分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)粘彈性襯砌隧道的頻域響應(yīng)[J];固體力學(xué)學(xué)報(bào);2012年06期

10 楊驍;聞敏杰;;飽和分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)型粘彈性土-深埋圓形隧洞襯砌系統(tǒng)的動(dòng)力特性[J];工程力學(xué);2012年12期

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2 唐廷;陳燦壽;王明洋;;地下爆炸地震波對(duì)地面結(jié)構(gòu)的安全影響分析[A];第一屆全國(guó)工程安全與防護(hù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

3 趙躍堂;林家煒;石磊;;地鐵恐怖爆炸問題研究現(xiàn)狀[A];第2屆全國(guó)工程安全與防護(hù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2010年

4 王志良;劉銘;謝建斌;申林方;;盾構(gòu)施工引起地表固結(jié)沉降問題的研究[A];《巖土力學(xué)》vol.34 增刊1 2013[C];2013年

5 姚金杰;李劍;韓焱;姚艷林;賀冠華;范志應(yīng);;基于振動(dòng)傳感器陣列的地面安全預(yù)警平臺(tái)[A];2014第二屆中國(guó)指揮控制大會(huì)論文集（上）[C];2014年

6 鄭云木;田強(qiáng);王起帆;馮國(guó)祥;;命中角度對(duì)地下結(jié)構(gòu)爆炸荷載及相對(duì)位移影響[A];第三屆全國(guó)建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2011年

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2 敖日汗;地鐵隧道盾構(gòu)施工中的幾個(gè)問題[D];天津大學(xué);2011年

3 吳祥松;高速公路連拱隧道施工時(shí)空效應(yīng)及動(dòng)態(tài)三維反饋分析[D];同濟(jì)大學(xué);2007年

4 許紅濤;巖石高邊坡爆破動(dòng)力穩(wěn)定性研究[D];武漢大學(xué);2006年

5 李洪濤;基于能量原理的爆破地震效應(yīng)研究[D];武漢大學(xué);2007年

6 徐學(xué)勇;飽和鈣質(zhì)砂爆炸響應(yīng)動(dòng)力特性研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所）;2009年

7 于崇;水封式地下石油儲(chǔ)油庫洞室群圍巖穩(wěn)定性及滲流場(chǎng)分析[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所）;2010年

8 孫新建;基于Hilbert能量分析的巖體爆破震動(dòng)損傷研究[D];天津大學(xué);2012年

9 楊岳峰;基于模擬的巖石類材料在動(dòng)載作用下的裂縫擴(kuò)展研究[D];大連理工大學(xué);2013年

10 楊茜;盾構(gòu)隧道縱向不均勻沉降及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法研究[D];北京交通大學(xué);2013年

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3 張遠(yuǎn)華;城市隧道爆破開挖條件下地表建筑動(dòng)力響應(yīng)分析[D];重慶大學(xué);2011年

4 李璐;隧道施工對(duì)既有氣象雷達(dá)塔的影響研究[D];蘭州交通大學(xué);2011年

5 皮映星;交通荷載下淺埋隧道圍巖和襯砌工作性能研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2011年

6 石朝霞;地下石房分層開挖爆破對(duì)混凝土巖壁梁振動(dòng)影響研究[D];山東科技大學(xué);2005年

7 陳懿;基于粘彈性理論軟土地基閘站結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析[D];河海大學(xué);2005年

8 彭波;隧道全長(zhǎng)粘結(jié)式錨桿支護(hù)機(jī)理及其有限元模擬方法研究[D];湖南大學(xué);2006年

9 吳家耀;淺埋軟土地下洞室開挖支護(hù)研究[D];大連理工大學(xué);2006年

10 鄭峰;爆破地震效應(yīng)影響因素的研究及工程應(yīng)用[D];武漢科技大學(xué);2007年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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2 張慶元，戰(zhàn)人瑞;爆轟載荷作用下球形空腔的動(dòng)力響應(yīng)[J];爆炸與沖擊;1994年02期

3 王桂芳;;圓形隧道的粘彈性應(yīng)力分析[J];工程力學(xué);1990年01期

4 劉干斌,謝康和,施祖元;粘彈性土體中深埋圓形隧道的應(yīng)力和位移分析[J];工程力學(xué);2004年05期

5 劉林超;楊驍;;豎向集中力作用下分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)型半無限體粘彈性地基變形分析[J];工程力學(xué);2009年01期

6 曹玉忠,盧澤生,管懷安,張幼平;抗爆容器內(nèi)爆炸流場(chǎng)數(shù)值模擬[J];高壓物理學(xué)報(bào);2001年02期

7 楊驍;聞敏杰;;飽和分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)型粘彈性土-深埋圓形隧洞襯砌系統(tǒng)的動(dòng)力特性[J];工程力學(xué);2012年12期

8 周洪峰;朱陸明;徐長(zhǎng)節(jié);蔡袁強(qiáng);;準(zhǔn)飽和土地基剛性基礎(chǔ)的豎向振動(dòng)分析[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2006年04期

9 詹美禮;錢家歡;陳緒祿;;粘彈性地基中洞周土體固結(jié)問題的解析解[J];河海大學(xué)學(xué)報(bào);1993年02期

10 黃文虎,王心清,張景繪,鄭鋼鐵;航天柔性結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的若干新進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;1997年01期

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3 陳龍珠,吳世明,曾國(guó)熙;彈性波在飽和土層中的傳播[J];力學(xué)學(xué)報(bào);1987年03期

4 王家鼎,王靖泰,黃海國(guó);飽和土蠕(滑)動(dòng)液化的研究[J];現(xiàn)代地質(zhì);1993年01期

5 徐平;夏唐代;周新民;;飽和土體中圓柱體對(duì)彈性波的散射[J];科技通報(bào);2006年06期

6 夏唐代;周新民;;氣飽和土中彈性波的傳播特性[J];江南大學(xué)學(xué)報(bào);2006年06期

7 李凌;王東東;;飽和土體中穩(wěn)態(tài)滲流的高效無網(wǎng)格分析[J];華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年01期

8 徐平;夏唐代;;飽和度對(duì)準(zhǔn)飽和土體中瑞利波傳播特性的影響[J];振動(dòng)與沖擊;2008年04期

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10 李偉華;張釗;;飽和土中深埋圓柱形襯砌洞室對(duì)瞬態(tài)平面波的散射[J];地球物理學(xué)報(bào);2013年01期

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3 王建華;陸建飛;王衛(wèi)東;徐斌;;移動(dòng)荷載作用下飽和土中單樁的動(dòng)力響應(yīng)[A];第九屆全國(guó)巖土力學(xué)數(shù)值分析與解析方法討論會(huì)論文集[C];2007年

4 黃雨;張鋒;葉為民;;飽和土坡降雨變形的數(shù)值模擬[A];第一屆中國(guó)水利水電巖土力學(xué)與工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2006年

5 劉林超;楊驍;;飽和土中樁樁豎向動(dòng)力相互作用及群樁豎向振動(dòng)[A];現(xiàn)代水利水電工程抗震防災(zāi)研究與進(jìn)展[C];2009年

6 陶海冰;謝康和;劉干斌;黃大中;鄧岳保;;考慮溫度耦合效應(yīng)的豎井地基固結(jié)有限元分析[A];《巖土力學(xué)》vol.34 增刊1 2013[C];2013年

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7 余俊;飽和土地基—樁基—上部結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用理論分析與試驗(yàn)研究[D];湖南大學(xué);2007年

8 徐斌;移動(dòng)荷載引起飽和土動(dòng)力響應(yīng)及排樁隔振研究[D];上海交通大學(xué);2009年

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4 聶衛(wèi)東;飽和土中樁基礎(chǔ)在彈性波作用下的動(dòng)力響應(yīng)[D];江蘇大學(xué);2007年

5 左迎輝;移動(dòng)荷載作用下飽和土體的動(dòng)力響應(yīng)[D];浙江大學(xué);2005年

6 薛威;半空間準(zhǔn)飽和土中波的傳播[D];浙江大學(xué);2005年

7 李軍;飽和土與Timoshenko梁動(dòng)力相互作用問題的研究[D];西安建筑科技大學(xué);2010年

8 陳非;非飽和土體滲流—變形分析研究[D];昆明理工大學(xué);2014年

9 朱力江;徑向松弛下的飽和土埋置Green函數(shù)排水動(dòng)力反應(yīng)計(jì)算及工程應(yīng)用[D];浙江工業(yè)大學(xué);2014年

10 劉靜;基礎(chǔ)—飽和土地基耦合系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析[D];上海師范大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：1713640