彈性半空間中含直邊界半圓形襯砌隧道對(duì)SH波的散射解析解
本文選題:襯砌隧道 + SH波; 參考:《應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào)》2017年02期
【摘要】:為進(jìn)一步揭示含直邊界襯砌隧道對(duì)SH波散射的影響,根據(jù)彈性波動(dòng)理論,結(jié)合"分區(qū)契合"思想,建立了彈性半空間中半圓隧道對(duì)波場(chǎng)散射問(wèn)題的波動(dòng)方程。利用傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)的方法,引入輔助函數(shù)和波函數(shù)展開(kāi)技術(shù),通過(guò)對(duì)連續(xù)性條件和邊界條件的分析,求得半空間中含直邊界襯砌隧道對(duì)SH波散射的封閉解析解。計(jì)算結(jié)果表明:入射波特性、半圓隧道襯砌材料特性、隧道埋置深度對(duì)地表位移幅值影響顯著;對(duì)于軟性和硬性襯砌隧道而言,當(dāng)頻率逐漸增大時(shí),地表位移幅值也隨之增大,地表位移幅值空間振蕩更為劇烈;隨著入射角度增大,地表位移幅值整體上呈減小趨勢(shì);隨著隧道埋深d/a由2增加到5時(shí),隧道上方地表位移幅值降幅顯著。
[Abstract]:In order to further reveal the influence of lining tunnel with straight boundary on the scattering of SH wave, the wave equation of scattering of wave field by semi-circular tunnel in elastic half-space is established according to the elastic wave theory and the idea of "zonal fit". By means of Fourier series expansion, the auxiliary function and wave function expansion technique are introduced. By analyzing the continuity condition and boundary condition, the closed analytical solution of SH wave scattering by lining tunnel with straight boundary in half space is obtained. The results show that the incident wave characteristics, the lining material characteristics of semi-circular tunnel, and the depth of buried tunnel have significant influence on the amplitude of surface displacement, and for soft and hard lining tunnels, the amplitude of surface displacement increases when the frequency increases gradually. With the increase of incidence angle, the amplitude of surface displacement decreases as a whole, and with the increase of buried depth d / a to 5, the amplitude of surface displacement decreases significantly over the tunnel.
【作者單位】: 天津市土木建筑結(jié)構(gòu)防護(hù)與加固重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;天津城建大學(xué)土木工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(51248004) 天津市應(yīng)用基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計(jì)劃(13JCQNJC07400) 天津市“131”創(chuàng)新型人才培養(yǎng)工程人選計(jì)劃
【分類號(hào)】:U451.4
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,本文編號(hào):2068677
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