内源爆炸荷载作用下饱和土中圆形衬砌隧道的瞬态响应解答

• 作者: 张继严 晁明颂 王滢 陈青生 高盟
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 圆形衬砌隧道 饱和土体 三维动力响应 内源爆炸荷载 Laplace变换 Fourier变换
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 2304-2311
• 页数: 8页
• 分类号: TU43
• 语种: 中文
• DOI: 10.11779/CJGE201712020

摘要

内源爆炸荷载作用下隧道的动力响应,经常被简化为以爆源为中心的二维平面应变问题,其实际上是一个三维岩土工程问题.为评价隧道爆源及周围区域的爆炸破坏,采用Laplace和Fourier变换,提出一种在内源爆炸荷载作用下,饱和土体中圆形衬砌隧道的瞬态响应精确解答.基于Biot波动理论,将周围土体和衬砌结构分别看成饱和两相介质和弹性介质,推求了Laplace和Fourier变换域内爆炸荷载作用下衬砌和周围饱和土体的动力响应解析解.利用Laplace和Fourier反变换的数值方法,进行了爆炸荷载作用下衬砌和周围土体的动力响应数值分析.结果表明:与简化的二维平面应变模型相比,基于三维模型得到的切向应力、径向位移和孔隙水压力较小;隧道的动力响应随时间而迅速减小,并随着与爆源距离的增加,而在径向和轴向上呈指数衰减.