交通荷載作用下飽和土體中襯砌隧道系統(tǒng)的動力響應(yīng)研究

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1、；密級分類號；ＵＤＣ：學(xué)號：南昌大學(xué)博±研究生學(xué)位論文交通荷穀作用下飽和±體中襯湖隧道系統(tǒng)的動力響應(yīng)研究Ｓｔｕｄｙｏｎｄｎａｍｉｃｒｅｓｏｎｓｅｏｆｔｈｅｌｉｎｉｎｔｕｎｎｅｌｓｓｔｅｍｙｐｇｙｉｎｓａ化ｒａｔｅｄｓｏｉｌｄｕｅ化化ａｆｆｉｃｌｏａｄ黃曉吉培養(yǎng)單位（院、系）；建筑工程學(xué)院指導(dǎo)教師姓名、職稱：扶名福申請學(xué)位的學(xué)科口類：工科學(xué)科專業(yè)名稱；固體力學(xué)論文答辯日期：２０１５．５．巧、答辯委員會主席；評閱人

2、：２０１５年５月２５日學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明一、學(xué)位論文獨創(chuàng)燭聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得盧昌么拳或其他教育機(jī)一構(gòu)的學(xué)位或證書而使巧過的材料。與我同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名（手寫＾簽字日期：年月ｉ嘴＾二、學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書、本學(xué)位論文作者完

3、全了解南昌大學(xué)有關(guān)保留使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)南昌大學(xué)可＾心將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可１：＾采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編本學(xué)位論文。同時授權(quán)北京萬方數(shù)據(jù)股份有限公司和中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社將本學(xué)位論文收錄到《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》和《中國優(yōu)秀博碩±學(xué)位＂論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表，并通過網(wǎng)絡(luò)向社會公眾提供信息服務(wù)，同意按章＂程規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益

4、。ｂ）：導(dǎo)師簽名學(xué)位論文作者簽名（手寫（手寫＾？簽字曰期；分礦年少月曰簽字曰期：呼年ｒ月曰Ｊ少論文題目—名學(xué)號論文級別博±囚碩±ｇ＾ＩＩＩＩ院／系／所建筑工程學(xué)院專業(yè)固體力學(xué)聯(lián)系電話Ｅｍａｉｌ＿＿通信地址（郵編）：備注：＂＂□公開□保密（向校學(xué)位辦申請獲批準(zhǔn)為保密，年）＿＿月后公開Ｉｍｍ＿摘要由于鐵路建設(shè)和城市軌道交通的迅猛發(fā)展，交通荷載作用下地下隧道系統(tǒng)的動力響應(yīng)Ｗ及由此產(chǎn)生的環(huán)境影響越來越受到公眾的關(guān)注。針對富

5、水地區(qū)中的隧道系統(tǒng)，基于飽和±體的Ｂｉｏｔ理論，考慮隧道襯徹與外圍±體的作用，分析了交通荷載作用下襯巧隧道系統(tǒng)的動力響應(yīng)，主要包括■下幾點內(nèi)容：１．將列車載重作為移動恒載并沿圓周平均布置，使交通荷載簡化為軸對稱荷載，ｅｌｍｈｏｌｔｚ，把隧道襯巧視為連續(xù)彈性體根據(jù)Ｈ勢函數(shù)的矢量分解理論及傅里葉積分變換解賴襯癡隧道系統(tǒng)的控制方程，結(jié)合邊界條件和連續(xù)條件求得頻率－波數(shù)域內(nèi)襯碩、±體動力響應(yīng)的解析解，然后利用傅里葉積分逆向變換－空間域內(nèi)飽和±體中襯御隧道系統(tǒng)動力響應(yīng)的數(shù)值解求得時間。通過

6、與相關(guān)文獻(xiàn)比較，驗證了本文方法的正確性，揭示襯碩對隧道系統(tǒng)動為響應(yīng)具有顯著影響，同時討論了荷載速度、襯砲與飽和王體的彈性模量比值、±體骨架與孔勝流體間的相互作用力參數(shù)對襯徹陵道系統(tǒng)動力響應(yīng)的影響。２．Ｆ在點荷載形式的交通荷載作用下，將隧道襯徹視為１化ｇｅ薄壁圓柱殼，將點荷載、襯擱隧道系統(tǒng)的動力響應(yīng)均沿環(huán)向模態(tài)展開成傅里葉級數(shù)形式，利用Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ矢量分解理論、傅里葉積分變換、邊界條件和連續(xù)條件，求解了堅向移動簡諧點荷載作用下飽和±體中襯樹隧道系統(tǒng)的動力響應(yīng)，分析了動力響

7、應(yīng)在環(huán)向的分布規(guī)律，并探討了荷載速度、荷載初始頻率對動力響應(yīng)的影響。研究結(jié)果表明這種方法可有效求解非軸對稱的交通荷載作用下飽和±體中襯砲隧道系統(tǒng)的動力響應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，將道床板、浮置板和軌道視為Ｅｕｌｅｒ梁，利用卷積積分的傅里葉變換性質(zhì)，求解了豎向簡諧點荷載作用下飽和＋體中無巧軌道襯碩隧道系統(tǒng)和浮貴板軌道襯前隧道系統(tǒng)的動力響應(yīng)，計算結(jié)果顯示該個方法也可Ｗ求解飽和±體中無巧軌道隧道系統(tǒng)和浮置板軌道隧道系統(tǒng)的動力響應(yīng)，通過與襯碩隧道系統(tǒng)的動力響應(yīng)比較，分析了道床板、浮寛板和軌道對動力

8、響應(yīng)的作用。３．在前面研究的基礎(chǔ)上，將飽和±體中平行雙襯頑隧道系統(tǒng)分解成雙襯徹子系統(tǒng)和雙隧洞子系統(tǒng)。根據(jù)傅立葉級數(shù)展開的理論，將點荷載、動為響應(yīng)均分。解成正對稱部分和反對稱部分考慮飽和±體中兩個隧道的相互作用，并把外ＩＩ．；圍飽和±體的動力響應(yīng)轉(zhuǎn)換成兩個單隧洞系統(tǒng)動力響應(yīng)的疊加，根據(jù)兩個襯掏與±體接觸面處的連續(xù)條件和邊界條件，求解了飽和±體中左右平行、上下平行雙襯碩隧道系統(tǒng)