交通荷载作用下富水地区衬砌隧道的振动分析

针对富水地区一般交通荷载作用下圆形衬砌隧道系统的动力响应问题,提出一种新方法进行研究。假定外围土体为饱和多孔介质,隧道衬砌视为Flügge薄壁圆柱壳。将非轴对称荷载、隧道系统的动力响应沿环向模态展成级数形式,通过引入势函数和利用傅里叶积分变换求解薄壁圆柱壳和土体的控制方程,根据边界条件和连续条件求得势函数当中的待定常数,那么频率—波数域内的动力响应即可获得。时空域内的响应只要利用双重傅里叶逆向变化就可得到。研究的结果说明这种方法可有效求解非轴对称交通荷载作用下饱和土中隧道系统的动力响应;荷载速度和初始频率对隧道系统的动力响应均有较大影响。