P波入射下浅埋圆形复合式衬砌隧道减震力学特性研究

作     者：王帅帅 高波 申玉生 WANG Shuaishuai;GAO Bo;SHEN Yusheng

作者机构：西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031 

出 版 物：《铁道学报》 (Journal of the China Railway Society)

年 卷 期：2016年第38卷第6期

页      面：108-116页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51178398) 

主　　题：P波 圆形洞室 组合式衬砌 柔性衬砌 减震层 动应力集中系数 

摘      要：本文利用波函数展开法,给出平面P波入射下浅埋圆形双层衬砌隧道动应力集中系数级数解,并分析P波入射角和入射频率对不同衬砌刚度组合隧道动应力集中系数的影响。研究表明:P波入射角度和入射频率对衬砌洞室动应力集中系数有明显影响,随着P波入射角和入射频率增大,衬砌的动应力集中系数分布变复杂;在低频入射情况下,当组合式衬砌洞室中衬砌1为刚度较低的柔性衬砌和减震层时,刚性衬砌2的动应力集中系数明显降低,衬砌1刚度越低,衬砌2动应力集中系数越小;与高频入射波相比,柔性衬砌和减震层对低频入射波下衬砌2的动应力有更好的减震效果。本文结合某穿越Ⅸ度地震区浅埋管道隧道工程,研究减震层厚度和弹性模量对围岩-减震层-衬砌洞室动应力集中系数的影响,建议减震层弹性模量小于围岩弹性模量的1/20,减震层最优厚度宜取洞室内净空直径的1/25。