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饱和多孔弹性深埋复合式衬砌抗震性能分析
| 题名： | 饱和多孔弹性深埋复合式衬砌抗震性能分析 |
| 作者： | 王观阳 1 陈常科 2 熊文勇 1 邓翔浩 1 丁海滨 2 |
| 作者单位： | 1. 江西省交通工程集团有限公司2. 华东交通大学土木建筑学院 |
| 关键词： | 隧道工程;应变梯度非局部Biot理论;波函数展开法;复合式衬砌隧道;衬砌刚度; |
| 摘要： | 目前国内外学者针对地震波扰动下隧道的衬砌动力响应解析解的研究多为单层衬砌，而实际工况中隧道一般包括初衬和二次衬砌。因此，研究复合式衬砌隧道的抗震性至关重要。以深埋复合式衬砌隧道为研究对象，建立了考虑尺寸效应和非均匀性结构效应的高阶应变梯度非局部孔隙弹性计算模型，用以描述多孔介质材料和结构的具体物理特性。通过引入2个长度参数、非局部参数及尺度因子来改进Biot理论。采用波函数展开法得到了复合式衬砌的解析解。考虑深埋复合式衬砌隧道的边界条件，确定复合式衬砌隧道周围的动力集中因子大小，分析了不同入射P波频率下，尺寸因子和非局部参数对衬砌动应力集中因子大小的影响，以及内外衬砌刚度和厚度对衬砌内外边界动应力集中因子(DSCF)值的影响。结果表明：高频下，非局部参数和尺寸因子对衬砌内DSCF值的影响较大，并且非局部参数对衬砌内DSCF值有削弱的影响，尺寸因子对衬砌内DSCF值有增强的影响；低频下外衬砌刚度越大，外衬砌内DSCF值越大，内衬砌内DSCF值越小，这说明在外层衬砌不被破坏的情况下，内层衬砌适当选择刚度小一点的材料有利于隧道衬砌的安全；低频下，衬砌厚度在合理范围内越大，衬砌内DSCF值越小。解析结果可为隧道复合衬砌设计提供参考。 |
| 期刊名称： | 公路交通科技 |
| 出版日期： | 202403 |
| 出版年： | 2024 |
| 期： | 11 |
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