行波效应下曲线隧道动力响应解析解

摘要：

隧道曲率变化段是制约隧道结构抗震安全性的关键控制区段,但目前隧道抗震设计仅以横断面剪切变形为主,未考虑隧道沿纵向的曲率半径变化,缺乏针对曲线隧道的纵向抗震简化分析方法.将曲线隧道沿纵向简化为作用在黏弹性地基上的变曲率有限长均质Euler-Bernoulli梁,基于Hamilton原理及黏弹性地基梁理论建立了结构的微分动力控制方程及边界条件,并通过模态叠加法进行求解,推导出任意动载作用下曲线隧道的位移、速度、加速度、弯矩、剪力等动力响应的解析表达式,以行波荷载为例,给出行波效应下曲线隧道动力响应的退化解答.通过与有限元基准模型在相同条件下的对比分析,验证了所推导解析解的正确性.最后应用该解析公式进行参数敏感性分析,揭示了隧道曲率半径、行波波速、行波频率及地层-结构相对刚度比等关键因素对曲线隧道结构动力响应的影响规律.

关键词：曲线隧道、动力响应、行波效应、解析解、影响因素分析

所属期刊栏目：43

分类号：TU435(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点研发计划项目;国家自然科学基金项目;上海市科委重点课题;中央高校基本科研业务费专项项目

在线出版日期：2021-01-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：69-76