飽和土體中襯砌隧道在移動荷載下的動力響應(yīng)
發(fā)布時間:2018-03-21 15:30
本文選題:襯砌隧道 切入點(diǎn):移動點(diǎn)荷載 出處:《浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版)》2015年03期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為了研究移動點(diǎn)荷載作用下飽和土體全空間中圓形襯砌隧道的三維動力響應(yīng),采用解析方法進(jìn)行求解.用無限長圓柱殼模擬襯砌,用Biot飽和多孔介質(zhì)模型模擬土體.引入兩類勢函數(shù)表示土骨架和孔隙水的位移,在不同環(huán)向模態(tài)下利用修正Bessel方程求解各勢函數(shù).結(jié)合邊界條件,得到頻率-波數(shù)域內(nèi)襯砌和土骨架位移、孔隙水壓力的解答.對各模態(tài)下的解答求和,并進(jìn)行雙重Fourier逆變換得到時間-空間域內(nèi)的動力響應(yīng).通過算例分析荷載速度、土體滲透性等對位移及土體孔壓的影響.結(jié)果表明:飽和土體中襯砌隧道系統(tǒng)存在臨界速度,該速度與土體剪切波波速很接近;位移場和孔壓場分布受荷載速度、土體滲透性影響較大;隨著土體滲透性增大,土體孔壓減小;高速荷載時的位移響應(yīng)頻譜與低速荷載時的差別很大.
[Abstract]:In order to study the effect of three-dimensional dynamic saturated soil under moving point load in full space tunnel response by analytical method. The simulation for lining the infinite cylindrical shell, using Biot to simulate the soil saturated porous media model. We introduce two kinds of displacement potential function representation of soil skeleton and pore water, under different circumferential modes by using the modified Bessel equation of the potential function. Combined with the boundary conditions, get the frequency wavenumber domain lining and soil skeleton displacements, pore water pressure on the answer. The answer of modal summation, and double Fourier inverse transform time - space domain dynamic response. Through the example analysis of load speed, soil influence of permeability of displacement and pore pressure. The results show that there is a critical velocity system of tunnel lining in saturated soil, the speed and shear wave velocity is very close to the displacement field and the pore water pressure distribution; The pore pressure of soil decreases with the increase of soil permeability, and the spectrum of displacement response at high speed is quite different from that of low speed load.
【作者單位】: 浙江大學(xué)濱海和城市巖土工程研究中心;浙江大學(xué)軟弱土與環(huán)境土工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;溫州大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院;
【基金】:國家杰出青年科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51025827) 國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51108414,51208460) 高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金資助項(xiàng)目(20110101120034,20130101110028)
【分類號】:U451;U455.91
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