| 双向聚能非均布荷载作用下浅埋隧道动力响应 |
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| 引用本文： | 胡文韬,胡继民,陶彪,耿大新,刘鑫磊,徐长节.双向聚能非均布荷载作用下浅埋隧道动力响应[J].铁道科学与工程学报,2021,18(11):2954-2962. |
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| 作者姓名： | 胡文韬 胡继民 陶彪 耿大新 刘鑫磊 徐长节 |
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| 作者单位： | 华东交通大学 江西省地下空间技术开发工程研究中心,江西 南昌 330013;中国铁路南昌局集团有限公司 南昌高铁基础设施段,江西 南昌 330100;华东交通大学 江西省地下空间技术开发工程研究中心,江西 南昌 330013;华东交通大学 江西省岩土工程研究所,江西 南昌 330013 |
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| 摘 要： | 通过解析方法研究爆炸荷载下动力响应问题.模型假定在半空间弹性土体中衬砌隧道中心处发生爆炸,荷载简化为双向聚能的非均布瞬态周期荷载并作用在隧道边界上,根据弹性动力学理论和Hamilton壳体理论得到围岩运动方程和衬砌运动方程,通过Laplace变换、波函数展开法和Graf坐标变换法,得到频域下爆炸荷载作用下隧道衬砌及围岩位移和应力响应表达式.利用Laplace数值逆变换得到时域响应半解析解,分析隧道在不同位置、埋深、衬砌厚度和荷载集度的波动特性.数值计算结果表明:隧道顶部和底部响应的方向相反,不同位置处响应趋势都趋于一致,随时间推移,响应逐渐衰弱;随着隧道埋深的增加位移场响应幅值先增强后减弱,在应力场中,隧道侧向响应幅值变化较小,而在隧道顶部和底部产生的幅值变化较大;衬砌厚度增加,隧道周身响应随之减小,并且厚度增加对隧道顶部和底部响应幅值影响较大;当荷载集度增加隧道顶部和底部附近出现较大的环向位移,顶部径向位移增大底部减小,应力响应在隧道顶部衰减,环向应力响应在底部增强.
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| 关 键 词： | 衬砌隧道 非均匀荷载 Laplace变换 时域解 |
Dynamic response of shallow buried tunnel under non-uniformly distributed bilateral cumulative load |
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| HU Wentao,HU Jimin,TAO Biao,GENG Daxin,LIU Xinlei,XU Changjie.Dynamic response of shallow buried tunnel under non-uniformly distributed bilateral cumulative load[J].Journal of Railway Science and Engineering,2021,18(11):2954-2962. |
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| Authors: | HU Wentao HU Jimin TAO Biao GENG Daxin LIU Xinlei XU Changjie |
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