冲击荷载作用下软土隧道结构热‐流‐固耦合动力响应分析

详细信息   

• 责任者：汪鹏程^c合肥工业大学^d1968^e博士^f副教授 ; 孙玲玲^c安徽行政学院 ; 开前正^c宁波大学
• 刊名：岩土力学
• 出版年：2012
• 卷期：33^b1总200
• 关键词：软土 ; 隧道20^a加载 ; 结构 ; 动力学
• 页码：185～190
• 索书号：P478.06/357
• 图表：^c表1参14插图
• 分类号：1610
• 文摘期号：2012/09

摘要

爆炸对结构物的作用可以看成是冲击力和热的共同作用结果。基于Biot热弹性波动理论，利用饱和多孔介质热‐流‐固耦合动力响应模型，研究了饱和软黏土中隧道结构内受指数衰减热/力冲击荷载作用下的动力响应。利用Flügge薄壳理论，得到隧道结构的运动方程。考虑土‐结构接触面上的协调条件并利用热‐流‐固耦合动力响应模型的通解，得到了热/力冲击荷载作用下应力、位移和孔隙水压力响应在Laplace变换域中的解。利用Laplace数值逆变换技术得到数值计算结果，探讨了冲击荷载和热荷载作用下隧道结构刚度和厚度对应力、位移和孔隙水压力响应的影响。结果表明:在爆炸冲击荷载作用下，隧洞衬砌对周围土体起到很好的屏蔽作用，且衬砌刚度越大，其保护效果越好;衬砌与土体接触面上应力随衬砌刚度增大而减小，并且刚度越大应力衰减越快;衬砌刚度和厚度对热冲击的位移响应有明显影响，而对其温度响应的影响较小。