平面P波入射下海底衬砌隧道地震响应解析分析

摘要：

基于Biot流体饱和多孔介质和理想流体介质波动理论,采用Hankel函数积分变换法(HFITM),在考虑水下饱和土的流固耦合及水-土-结构动力相互作用条件下,给出海底衬砌隧道对平面P波散射问题的解析解.Hankel函数积分变换法能够较好地处理半空间表面边界条件,避免了传统研究中的“大圆弧假定”.在解析解的基础上,计算分析了入射角度、入射频率、海水水深和隧道埋深等因素对场地位移和隧道应力的影响.结果 表明:入射角度、入射频率、海水水深和隧道埋深对场地位移和隧道应力影响明显;入射角不同时,场地水平位移和隧道动水压力随着入射角的增加而增加,竖向位移和隧道总应力随着入射角的增加而减小;入射频率不同时,隧道应力随着频率的增加而明显减小;海水水深不同时,水深为10倍隧道半径时的场地位移和隧道应力最大;隧道埋深不同时,场地位移和隧道应力随着埋深的增加而减小.

关键词：海底衬砌隧道、平面P波、散射问题、地震响应、解析解

所属期刊栏目：42

分类号：TU435(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点基础研究发展计划“973”计划项目;国家自然科学基金项目

在线出版日期：2020-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1418-1427