首页 期刊 岩土工程学报 内源爆炸荷载作用下饱和土中圆形衬砌隧道的瞬态响应解答 【正文】

内源爆炸荷载作用下饱和土中圆形衬砌隧道的瞬态响应解答

作者:高盟; 张继严; 王滢; 晁明颂; 陈青生 山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室; 山东青岛266590; 山东科技大学土木工程与建筑学院; 山东青岛266590; 新加坡国立大学土木与环境工程系; 新加坡119077
圆形衬砌隧道   饱和土体   三维动力响应   内源爆炸荷载   laplace变换  

摘要:内源爆炸荷载作用下隧道的动力响应,经常被简化为以爆源为中心的二维平面应变问题,其实际上是一个三维岩土工程问题。为评价隧道爆源及周围区域的爆炸破坏,采用Laplace和Fourier变换,提出一种在内源爆炸荷载作用下,饱和土体中圆形衬砌隧道的瞬态响应精确解答。基于Biot波动理论,将周围土体和衬砌结构分别看成饱和两相介质和弹性介质,推求了Laplace和Fourier变换域内爆炸荷载作用下衬砌和周围饱和土体的动力响应解析解。利用Laplace和Fourier反变换的数值方法,进行了爆炸荷载作用下衬砌和周围土体的动力响应数值分析。结果表明:与简化的二维平面应变模型相比,基于三维模型得到的切向应力、径向位移和孔隙水压力较小;隧道的动力响应随时间而迅速减小,并随着与爆源距离的增加,而在径向和轴向上呈指数衰减。

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