黏弹性饱和土中隧道在爆炸荷载作用下的动力响应

• 作者: 孙宏磊 蔡袁强 陈成振
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 爆炸荷载 黏弹性土体 Flügge理论 Biot理论 动力响应
• 年，卷（期）: 2011,（9）
• 所属期刊栏目: 土木工程
• 页码范围: 1657-1663
• 页数: 7页
• 分类号: TU435
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2011.09.024

摘要

为了给隧道的抗爆防护设计提供理论依据,采用解析法研究了爆炸荷载作用下黏弹性饱和土体中圆形隧道的动力响应问题.假定爆炸发生在圆形隧道中心处,爆炸荷载采用峰值递减的三段突加三角形荷载,应用Biot波动方程模拟饱和士体,将土骨架视为Kelvin-Voigt饱和土体,衬砌运动方程基于Flügge壳体理论,通过引入势函数,利用Laplace变换及数值逆变换,得到爆炸荷载作用下土体响应的时域计算结果,给出了在不同土体渗透性参数b*时的黏弹性饱和土中位移、应力的时程曲线,并与单相介质进行了对比；讨论了黏滞阻尼系数η对黏弹性饱和土中位移和应力响应的影响.数值分析结果表明:在爆炸荷载作用下,b*越大,位移和应力幅值振荡越显著,黏弹性饱和士中应力和位移响应幅值小于单相介质；在黏弹性饱和土中,η值越大,波衰减越快,位移和应力响应峰值越小.