平面P_(1)波入射下双层衬砌对海底隧道地震响应的影响

作     者：朱赛男 陈艳华 王宁 李伟华 ZHU Sainan;CHEN Yanhua;WANG Ning;LI Weihua

作者机构：华北理工大学建筑工程学院河北唐山063210 河北省地震工程与防灾重点实验室河北唐山063210 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 

基　　金：唐山市科技局应用基础研究项目(22130211H) 河北省省属高等学校基本科研业务费研究项目(JQN2023018) 国家自然科学基金项目(52078033) 河北省自然科学基金项目(E2020209072) 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2023年第45卷第S2期

页      码：122-127页

摘      要：将海水和海床土分别视为理想流体和饱和多孔介质,基于理想流体波动理论和Biot流体饱和多孔介质理论,考虑海水-海床土-隧道结构动力相互作用,利用波函数展开法和Hankel函数积分变换法,给出平面P1波入射下海底双层衬砌隧道地震响应的解析解。与以往的“大圆弧假定”方法相比,Hankel函数积分变换法可以将海底双层衬砌隧道场地中的散射波场势函数从柱坐标系下直接转换到直角坐标系下,可以更好地处理海水层表面和水土交界面处边界条件。在解析解的基础上,分析内外衬砌刚度比和内外衬砌厚度比对海底双层衬砌隧道位移响应和应力响应的影响,对海底双层衬砌隧道的抗减震设计提出合理建议。研究结果表明:①海底双层衬砌隧道的应力响应明显小于同参数条件下的单层衬砌隧道;②内外衬砌刚度比和厚度比对隧道位移响应的影响与隧道衬砌位置有关;③随着内外衬砌刚度比和厚度比的增加,隧道外衬砌应力响应均有减小趋势;④综合内外衬砌刚度比和厚度比对隧道位移响应和应力响应影响,海底双层衬砌隧道抗减震设计时,隧道内外衬砌刚度比和厚度比的选取范围分别建议为E_(2)/E_(1)≤3和δ_(2)/δ_(1)≤2。

主 题 词：海底双层衬砌隧道 海水-海床土-隧道结构动力相互作用 散射问题 解析解 地震响应 

学科分类：08[工学] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11779/CJGE2023S20015

馆 藏 号：203127481...