海底隧道力学效应研究

浅埋海底隧道开挖问题必须同时考虑地表边界与隧洞边界条件,利用叠加原理将问题分解为只考虑地表荷载单独作用的问题与只考虑重力单独作用的问题。给出了当地表荷载合力不为0时的复应力函数表达式,此表达式含有多值部分,基于函数的解析性,给出了多值部分的处理方法。通过将边界条件等式两边都展成洛朗级数,采用幂级数解法求得了复应力函数的系数。通过与有限元结果对比,验证了结果的精度,基于具体算例,分析了水深对洞周应力的影响,结果表明,地表荷载会显著影响洞周应力的分布,在进行隧道安全性评价或支护设计时应同时考虑地表荷载与重力作用。