地鐵在方便城市人們出行的同時(shí),引起的環(huán)境振動(dòng)問(wèn)題也受到越來(lái)越多的關(guān)注。地鐵引起的地基振動(dòng)可看作是土體內(nèi)部的列車(chē)荷載產(chǎn)生的擾動(dòng)在地下結(jié)構(gòu)及周?chē)馏w中傳播衰減后的結(jié)果,其振動(dòng)傳播規(guī)律受荷載類(lèi)型、地下結(jié)構(gòu)及土體性質(zhì)等多種因素的影響�；诖�,本文通過(guò)建立不同的模型,從多個(gè)角度對(duì)地下列車(chē)荷載作用下土體的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律開(kāi)展了研究和探索。具體研究?jī)?nèi)容概括如下:(1)采用埋置移動(dòng)點(diǎn)荷載模型來(lái)模擬地下列車(chē)荷載,基于彈性介質(zhì)Lame-Navier波動(dòng)方程,通過(guò)Fourier積分變換求得了三維粘彈性半空間在內(nèi)部埋置移動(dòng)荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)解。分析了荷載埋深、速度及自振頻率對(duì)地表各向振動(dòng)位移時(shí)程、頻譜及空間分布的影響。(2)建立了圓形隧道-飽和土體平面應(yīng)變模型,并在極坐標(biāo)下對(duì)薄壁圓柱殼體運(yùn)動(dòng)方程及飽和土體Biot波動(dòng)方程進(jìn)行求解,得到了隧道底拱處簡(jiǎn)諧荷載作用下飽和土體的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)解。研究了經(jīng)隧道結(jié)構(gòu)與周?chē)馏w相互作用后土體內(nèi)部位移、應(yīng)力及孔壓的空間分布情況。并對(duì)土體滲透性、荷載頻率及土體阻尼進(jìn)行了參數(shù)分析。(3)通過(guò)將襯砌外部可能存在的注漿區(qū)域考慮為注漿液與土體混合的多孔彈性介質(zhì),建立隧道襯砌-注漿層-飽和土體耦...

【文章頁(yè)數(shù)】：132 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 地表交通荷載作用下地基的動(dòng)力響應(yīng)研究
        1.2.2 地下交通荷載作用下地基的動(dòng)力響應(yīng)研究
    1.3 以往研究存在的主要問(wèn)題
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 埋置移動(dòng)荷載作用下彈性地基的三維動(dòng)力響應(yīng)
    2.1 引言
    2.2 控制方程
    2.3 邊界條件及求解
    2.4 數(shù)值計(jì)算與對(duì)比驗(yàn)證
        2.4.1 對(duì)比驗(yàn)證
        2.4.2 算例分析
    2.5 本章小結(jié)
    附錄2A
第三章 圓形隧道與周?chē)柡屯馏w穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分析
    3.1 引言
    3.2 計(jì)算模型及假定
    3.3 控制方程及求解
        3.3.1 飽和土體波動(dòng)方程
        3.3.2 襯砌殼體運(yùn)動(dòng)方程
        3.3.3 考慮飽和土介質(zhì)與襯砌相互作用的解
    3.4 算例及分析
        3.4.1 對(duì)比與驗(yàn)證
        3.4.2 飽和土體動(dòng)力響應(yīng)空間分布
        3.4.3 荷載自振頻率的影響
        3.4.4 飽和土體滲透性的影響
        3.4.5 飽和土體阻尼的影響
    3.5 本章小結(jié)
    附錄3A
第四章 考慮注漿層的飽和土體與隧道結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)研究
    4.1 引言
    4.2 計(jì)算模型
    4.3 控制方程及求解
        4.3.1 飽和介質(zhì)波動(dòng)方程的通解
        4.3.2 襯砌殼體運(yùn)動(dòng)方程
        4.3.3 考慮飽和土體與注漿層及襯砌相互作用的解
    4.4 算例及分析
        4.4.1 注漿層厚度對(duì)隧道周?chē)馏w響應(yīng)分布的影響
        4.4.2 注漿層對(duì)飽和土體動(dòng)力響應(yīng)隨徑向衰減曲線的影響
    4.5 本章小結(jié)
    附錄4A
第五章 復(fù)雜地層中土體與隧道結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析
    5.1 引言
    5.2 模型與假定
    5.3 控制方程及求解
        5.3.1 飽和土體控制方程
        5.3.2 Euler-Bernoulli梁的運(yùn)動(dòng)方程
        5.3.3 邊界條件及連續(xù)條件
        5.3.4 TRM法的展開(kāi)及求解
    5.4 算例及分析
        5.4.1 對(duì)比與驗(yàn)證
        5.4.2 地基中軟硬夾層對(duì)振動(dòng)響應(yīng)的影響
        5.4.3 地基中軟硬夾層對(duì)地表豎向振動(dòng)速度與加速度的影響
    5.5 本章小結(jié)
第六章 軌道系統(tǒng)-隧道結(jié)構(gòu)-飽和成層地基-耦合動(dòng)力響應(yīng)分析
    6.1 引言
    6.2 計(jì)算模型
    6.3 控制方程及求解
        6.3.1 浮置板軌道-隧道耦合模型的動(dòng)力控制方程
        6.3.2 軌道系統(tǒng)與隧道-飽和成層地基模型的耦合
    6.4 算例及分析
        6.4.1 移動(dòng)常值荷載作用下的地表豎向振動(dòng)分析
        6.4.2 移動(dòng)簡(jiǎn)諧荷載作用下的地表豎向振動(dòng)分析
    6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論和建議
    7.1 本文總結(jié)
    7.2 主要結(jié)論
        7.2.1 埋置移動(dòng)荷載作用下彈性地基的三維動(dòng)力響應(yīng)
        7.2.2 簡(jiǎn)諧荷載作用下圓形隧道與周?chē)柡屯馏w的穩(wěn)態(tài)振動(dòng)研究
        7.2.3 考慮注漿層的飽和土體與隧道結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)研究
        7.2.4 復(fù)雜地層中土體與隧道結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析
        7.2.5 飽和成層地基-軌道系統(tǒng)-隧道結(jié)構(gòu)耦合動(dòng)力響應(yīng)分析
    7.3 進(jìn)一步工作的建議
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及博士期間發(fā)表論文



本文編號(hào)：3826654