深埋圆形隧洞非饱和土-衬砌结构系统的动力特性

来源：振动与冲击杂志2016年第13期北京时间：

作者：刘洪波，刘洁 ，闻敏杰

单位：1. 郑州航空工业管理学院，河南 郑州 450015，2. 嘉兴职业技术学院，浙江 嘉兴 314036

摘要：采用解析方法在频率域内研究了深埋圆形隧洞非饱和土-衬砌结构系统的动力特性。基于Bishop非饱和土有效应力原理和单相流固结理论，建立了单相流条件下非饱和土的运动方程。通过位移势函数解耦，得到了非饱和土在简谐荷载作用下的动力响应解答。将衬砌结构视为均匀弹性介质，基于弹性理论，得到了简谐荷载作用下圆柱形衬砌结构的稳态形式解答。利用土体与衬砌界面的连续性条件和衬砌结构内边界上的边界条件，确定了表达式的待定系数。在此基础上，考察了饱和度、吸力折减系数、衬砌厚度等参数对非饱和土响应幅值的影响。结果表明：随着衬砌厚度的增加，系统响应幅值逐渐减小；饱和度和吸力折减系数对孔隙水压力幅值的影响较大，而对径向位移和环向应力幅值的影响较小。<br>

关键词：非饱和土；单相流；圆柱形衬砌结构；动力特性；解析解