公路交通科技
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공로교통과기
JOURNAL OF HIGHWAY AND TRANSPORTATION RESEARCH AND DEVELOPMENT
2014年
2期
92-98
,共7页
隧道工程%饱和黏弹性土%解析方法%圆柱形衬砌结构%质量耦合%参数研究
隧道工程%飽和黏彈性土%解析方法%圓柱形襯砌結構%質量耦閤%參數研究
수도공정%포화점탄성토%해석방법%원주형츤체결구%질량우합%삼수연구
tunneling engineering%saturated viscoelastic soil%analytical method%cylindrical lining structure%mass coupling%parameter study
在频率域内采用解析方法研究了考虑质量耦合效应的饱和黏弹性地基土中圆柱形衬砌结构的振动响应问题.首先,将土骨架视为具有Kelvin-Voigt本构的黏弹性体,利用Biot波动方程模拟饱和黏弹土体,通过引入位移势函数,得到了简谐荷载作用下饱和黏弹性地基土的位移、应力和孔隙水压力的解析表达式.其次,将衬砌等效为黏弹性体,根据黏弹性理论,推导得到了圆柱形衬砌结构的振动响应解答.再次,通过衬砌内边界上的边界条件以及衬砌和土体界面处位移和应力连续性条件,确定了待定系数的表达式.最后,讨论了饱和土和衬砌各参数对衬砌结构振动响应的影响,并与单相黏弹性土进行了对比.数值分析结果表明:耦合质量项不能忽略;土骨架的黏滞阻尼系数对衬砌振动响应较大影响,而衬砌的阻尼系数影响较小.流固相互作用系数对衬砌结构的振动响应的影响与边界孔隙水的渗透性有关.
在頻率域內採用解析方法研究瞭攷慮質量耦閤效應的飽和黏彈性地基土中圓柱形襯砌結構的振動響應問題.首先,將土骨架視為具有Kelvin-Voigt本構的黏彈性體,利用Biot波動方程模擬飽和黏彈土體,通過引入位移勢函數,得到瞭簡諧荷載作用下飽和黏彈性地基土的位移、應力和孔隙水壓力的解析錶達式.其次,將襯砌等效為黏彈性體,根據黏彈性理論,推導得到瞭圓柱形襯砌結構的振動響應解答.再次,通過襯砌內邊界上的邊界條件以及襯砌和土體界麵處位移和應力連續性條件,確定瞭待定繫數的錶達式.最後,討論瞭飽和土和襯砌各參數對襯砌結構振動響應的影響,併與單相黏彈性土進行瞭對比.數值分析結果錶明:耦閤質量項不能忽略;土骨架的黏滯阻尼繫數對襯砌振動響應較大影響,而襯砌的阻尼繫數影響較小.流固相互作用繫數對襯砌結構的振動響應的影響與邊界孔隙水的滲透性有關.
재빈솔역내채용해석방법연구료고필질량우합효응적포화점탄성지기토중원주형츤체결구적진동향응문제.수선,장토골가시위구유Kelvin-Voigt본구적점탄성체,이용Biot파동방정모의포화점탄토체,통과인입위이세함수,득도료간해하재작용하포화점탄성지기토적위이、응력화공극수압력적해석표체식.기차,장츤체등효위점탄성체,근거점탄성이론,추도득도료원주형츤체결구적진동향응해답.재차,통과츤체내변계상적변계조건이급츤체화토체계면처위이화응력련속성조건,학정료대정계수적표체식.최후,토론료포화토화츤체각삼수대츤체결구진동향응적영향,병여단상점탄성토진행료대비.수치분석결과표명:우합질량항불능홀략;토골가적점체조니계수대츤체진동향응교대영향,이츤체적조니계수영향교소.류고상호작용계수대츤체결구적진동향응적영향여변계공극수적삼투성유관.
