冲击荷载作用下软土隧道结构热-流-固耦合动力响应分析

摘要：

爆炸对结构物的作用可以看成是冲击力和热的共同作用结果.基于Biot热弹性波动理论,利用饱和多孔介质热-流-固耦合动力响应模型,研究了饱和软黏土中隧道结构内受指数衰减热/力冲击荷载作用下的动力响应.利用Flügge薄壳理论,得到隧道结构的运动方程.考虑土-结构接触面上的协调条件并利用热-流-固耦合动力响应模型的通解,得到了热/力冲击荷载作用下应力、位移和孔隙水压力响应在Laplace变换域中的解.利用Laplace数值逆变换技术得到数值计算结果,探讨了冲击荷载和热荷载作用下隧道结构刚度和厚度对应力、位移和孔隙水压力响应的影响.结果表明:在爆炸冲击荷载作用下,隧洞衬砌对周围土体起到很好的屏蔽作用,且衬砌刚度越大,其保护效果越好；衬砌与土体接触面上应力随衬砌刚度增大而减小,并且刚度越大应力衰减越快；衬砌刚度和厚度对热冲击的位移响应有明显影响,而对其温度响应的影响较小.

关键词：热力冲击、隧道结构、热流固耦合、动力响应

所属期刊栏目：33

分类号：U451(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目40902089,51178227;宁波市自然科学基金资助项目2010A610081

在线出版日期：2012-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：185-190