《力学季刊》
文章摘要:隧道衬砌与周围土体脱开的现象广泛存在于隧道工程中,以往对动力荷载作用下的土-衬砌相互作用的研究多将衬砌-土体界面考虑为完美接触边界,忽略了衬砌与土体间的非均匀接触现象。本文通过将衬砌-土体非均匀界面简化为考虑接触面弱化的黏弹性边界,近似模拟衬砌与土体脱开的情况。基于VB混合物理论,将非饱和土视为准饱和多孔介质,采用拉氏变换将土体、衬砌控制方程转换至变换域,获取准饱和土中应力、位移、孔压响应。通过对不同饱和度下衬砌、土体动力响应的进行数值算例对比分析,着重讨论了衬砌-土体接触边界条件对动力响应的影响规律。研究表明:瞬态荷载下,土体饱和度越大,土体、衬砌位移和界面上应力、孔压响应峰值均越大;粘弹性边界刚度系数对隧道-土体体系响应影响较大,阻尼系数影响较小。
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