具有黏弹性衬砌的深埋圆形隧洞饱和土动力响应.pdfVIP

第31卷第2期 岩石力学与工程学报 v01．31No．2 2 j乇6．，201 2012乍2月(孺砌l曼sP。，o“r玎口，∥尺DcJi}^纪c厶a，2耙s口玎d阮f行PP，．西zg 具有黏弹性衬砌的深埋圆形隧洞饱和土动力响应 高华喜1， 闻敏杰2 (1．浙江海洋学院船舶与建筑工程学院，浙江舟山316004；2．上海大学土木工程系。上海200072) 摘要：由于混凝土衬砌具有黏弹性性质，以往的弹性曲梁、弹性壳体等理论都难以描述其蠕变的全过程。将土体 和混凝土衬砌分别视为饱和多孔黏弹性介质和具有分数阶导数本构的黏弹性体，在频率域内研究饱和黏弹性土和 分数导数型黏弹性衬砌系统耦合振动特性。根据Biot理论和黏弹性理论，通过位移势函数，分别得到简谐荷载作 用下饱和土和衬砌的位移、应力和孔压解析通解，并通过衬砌内边界以及饱和土和衬砌接触面处的应力和位移协 调条件，给出待定系数的具体表达式。考察饱和土和衬砌各物性和几何参数对系统动力特性的影响，研究表明： 饱和黏弹性土和分数导数型黏弹性衬砌系统的动力特性与饱和黏弹性土和经典黏弹性衬砌系统的动力特性存在较 大差异。另外，随着土骨架阻尼比的增加，响应幅值逐渐减小。 关键词，隧道工程；多孔介质；圆形隧洞：黏弹性衬砌；分数导数：动力响应 中圈分类号lu45 文献标识码IA INDEEP DYNAMICRESPoNSESoFSATURATEDSoIL CIRCULAR TUNNELWITHVISCoELASTICLINING GAOHua)【i1，WEN MⅫie2 316004，劭f，搬； (1．＆肋D，∥删彳mb砌胁旭硎dcfv订蚴咖，劢弓伽馏a忉册跏舰憎妙，劢D淞施，刁磅切lg ‘ 2．眈粥砌删r矿∞甜西氇伽酗咖g，册嗍暨妇f踟眦坶砂，鼢础f200072，国砌) concrete viscoel雒tic whole ofits c锄notbedescribed Abstract：Sincethe has lining properties，tlleprocesscreep well such懿elasticcurvedbeam，el嬲ticshellandso0n．IIltllis soil觚d by也epreviol玛theories paper，the concreteareconsideredassatIIratedviscoelasticmediumandviscoelasticmaterialwitll纳ctional lining porous 捌vativeconstitulive vibrationcharacteristicsoftllesaturatedvisc