交通荷载作用下饱和土体中衬砌隧道系统的动力响应研究

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1、；密级分类号；ＵＤＣ：学号：南昌大学博±研究生学位论文交通荷穀作用下饱和±体中衬湖隧道系统的动力响应研究Ｓｔｕｄｙｏｎｄｎａｍｉｃｒｅｓｏｎｓｅｏｆｔｈｅｌｉｎｉｎｔｕｎｎｅｌｓｓｔｅｍｙｐｇｙｉｎｓａ化ｒａｔｅｄｓｏｉｌｄｕｅ化化ａｆｆｉｃｌｏａｄ黄晓吉培养单位（院、系）；建筑工程学院指导教师姓名、职称：扶名福申请学位的学科口类：工科学科专业名称；固体力学论文答辩日期：２０１５．５．巧、答辩委员会主席；评阅人

2、：２０１５年５月２５日学位论文独创性声明一、学位论文独创烛声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得盧昌么拳或其他教育机一构的学位或证书而使巧过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名（手写＾签字日期：年月ｉ嘴＾二、学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完

3、全了解南昌大学有关保留使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可＾心将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可１：＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权北京万方数据股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕±学位＂论文全文数据库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按章＂程规定享受相关权益

4、。ｂ）：导师签名学位论文作者签名（手写（手写＾？签字曰期；分矿年少月曰签字曰期：呼年ｒ月曰Ｊ少论文题目—名学号论文级别博±囚硕±ｇ＾ＩＩＩＩ院／系／所建筑工程学院专业固体力学联系电话Ｅｍａｉｌ＿＿通信地址（邮编）：备注：＂＂□公开□保密（向校学位办申请获批准为保密，年）＿＿月后公开Ｉｍｍ＿摘要由于铁路建设和城市轨道交通的迅猛发展，交通荷载作用下地下隧道系统的动力响应Ｗ及由此产生的环境影响越来越受到公众的关注。针对富

5、水地区中的隧道系统，基于饱和±体的Ｂｉｏｔ理论，考虑隧道衬彻与外围±体的作用，分析了交通荷载作用下衬巧隧道系统的动力响应，主要包括■下几点内容：１．将列车载重作为移动恒载并沿圆周平均布置，使交通荷载简化为轴对称荷载，ｅｌｍｈｏｌｔｚ，把隧道衬巧视为连续弹性体根据Ｈ势函数的矢量分解理论及傅里叶积分变换解賴衬痴隧道系统的控制方程，结合边界条件和连续条件求得频率－波数域内衬硕、±体动力响应的解析解，然后利用傅里叶积分逆向变换－空间域内饱和±体中衬御隧道系统动力响应的数值解求得时间。通过

6、与相关文献比较，验证了本文方法的正确性，揭示衬硕对隧道系统动为响应具有显著影响，同时讨论了荷载速度、衬砲与饱和王体的弹性模量比值、±体骨架与孔勝流体间的相互作用力参数对衬彻陵道系统动力响应的影响。２．Ｆ在点荷载形式的交通荷载作用下，将隧道衬彻视为１化ｇｅ薄壁圆柱壳，将点荷载、衬搁隧道系统的动力响应均沿环向模态展开成傅里叶级数形式，利用Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ矢量分解理论、傅里叶积分变换、边界条件和连续条件，求解了堅向移动简谐点荷载作用下饱和±体中衬樹隧道系统的动力响应，分析了动力响

7、应在环向的分布规律，并探讨了荷载速度、荷载初始频率对动力响应的影响。研究结果表明这种方法可有效求解非轴对称的交通荷载作用下饱和±体中衬砲隧道系统的动力响应。在此基础上，将道床板、浮置板和轨道视为Ｅｕｌｅｒ梁，利用卷积积分的傅里叶变换性质，求解了竖向简谐点荷载作用下饱和＋体中无巧轨道衬硕隧道系统和浮貴板轨道衬前隧道系统的动力响应，计算结果显示该个方法也可Ｗ求解饱和±体中无巧轨道隧道系统和浮置板轨道隧道系统的动力响应，通过与衬硕隧道系统的动力响应比较，分析了道床板、浮寛板和轨道对动力

8、响应的作用。３．在前面研究的基础上，将饱和±体中平行双衬顽隧道系统分解成双衬彻子系统和双隧洞子系统。根据傅立叶级数展开的理论，将点荷载、动为响应均分。解成正对称部分和反对称部分考虑饱和±体中两个隧道的相互作用，并把外ＩＩ．；围饱和±体的动力响应转换成两个单隧洞系统动力响应的叠加，根据两个衬掏与±体接触面处的连续条件和边界条件，求解了饱和±体中左右平行、上下平行双衬硕隧道系统