饱和土和衬砌相互作用的圆形隧洞动力特性

利用 Darcy 渗透定律，通过引入衬砌和土体的相对渗透系数，建立了隧洞边界部分透水条件。将土骨架视为具有分数导数粘弹性本构关系的粘弹性体，基于 Biot 理论，通过界面连续性条件在频率域内给出了简谐轴对称荷载或流体压力作用下饱和粘弹性土-弹性衬砌系统耦合振动时饱和土、衬砌的位移、应力、孔隙水压力表达式，并通过算例分别考察了简谐轴对称荷载、流体压力作用下的分数导数阶数、材料参数比、渗透系数对系统的径向位移幅值 U 、孔隙水压力幅值P 的影响，结果表明：随着分数导数阶数和材料参数比的增加，系统的响应幅值逐渐减小；随着渗透系数κ的增加，轴对称荷载作用下的土体位移幅值和孔隙水压力幅值逐渐减小，当κ大于100时，U 和 P 值无明显变化，流体压力作用下的土体位移幅值和孔隙水压力幅值逐渐增大，当κ大于1时， U 和 P 值无明显变化。