【摘 要】
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衬砌作为地下工程的重要支护结构,常受到一些苛刻环境的作用,例如高温和冲击.考虑衬砌结构与土的动力相互作用,研究了圆形隧洞衬砌-土系统在热源和力源共同作用下的瞬态热弹
【机 构】
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上海大学土木工程系 200444上海;浙江大学建筑工程学院 310058杭州;嘉兴学院建筑工程学院 3140001嘉兴
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衬砌作为地下工程的重要支护结构,常受到一些苛刻环境的作用,例如高温和冲击.考虑衬砌结构与土的动力相互作用,研究了圆形隧洞衬砌-土系统在热源和力源共同作用下的瞬态热弹性动力响应.基于分数阶热弹性理论,采用Laplace变换和微分算子分解法得到了土体的温度增量、位移、应力的解析表达式.将衬砌结构视为均匀弹性介质,得到了衬砌的温度增量、位移、应力解析解.利用衬砌内边界及衬砌与土体界面处连续性条件,在Laplace变换域内给出了深埋圆形隧洞衬砌-土系统的热弹性动力响应解答.采用Laplace逆变换Crump数值反演方法,得到了时域内衬砌-土系统热弹性响应的数值解.结果表明:随着分数阶参数α的增加,径向位移、径向应力逐渐增大,而其对环向应力的影响较小.在突加荷载和阶跃荷载作用下,随着分数阶参数α的增加,温度增量逐渐增大.
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