| 隧道开挖影响下地层-基础体系的接触力学响应分析 |
| |
| 引用本文： | 洪学飞,张顶立,方黄城,房倩,周墨臻,侯艳娟,孙振宇. 隧道开挖影响下地层-基础体系的接触力学响应分析[J]. 力学学报, 2021, 53(8): 2298-2311. DOI: 10.6052/0459-1879-21-213 |
| |
| 作者姓名： | 洪学飞 张顶立 方黄城 房倩 周墨臻 侯艳娟 孙振宇 |
| |
| 作者单位： | 北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室, 北京 100044 |
| |
| 基金项目： | 国家自然科学基金(51738002, U1934210), 国家重点研发计划(2017YFC0805401)资助项目 |
| |
| 摘 要： | 针对隧道正交下穿既有结构施工力学响应的预测问题, 建立了考虑多体接触作用的隧道施工扰动下地层?基础体系力学响应解析预测方法. 该方法将地层视为均匀各向同性的线弹性体, 通过引入接触理论考虑地层与基础间的接触作用, 并提出“隧道开挖与基础作用换序求解”的新解析思路，确定了最终状态接触压力, 解决了隧道开挖及多体接触耦合作用下接触压力难以确定的问题, 进而依据弹性力学解的叠加性获得目标问题的解析解答. 通过对比该解析解与ABAQUS数值解, 发现两者吻合良好. 基于本方法开展参数分析, 研究了地层参数、隧道埋深、隧道边界径向位移以及外荷载集度对地表竖向附加位移、接触压力和基础内力分布的影响规律. 结果表明: 本方法可准确预测地层?基础体系的接触力学响应, 实现了地层与基础间接触力学行为的量化描述; 地层杨氏模量和泊松比对地层?基础体系力学响应的影响分别侧重于变形和受力, 而隧道埋深和隧道边界径向位移变化对受力变形均有较大影响; 地层位移受隧道开挖扰动与多体接触效应的耦合作用, 且接触影响范围局限在接触区域附近; 隧道开挖使接触压力产生“中间释放、端部集中”的重分布现象, 并由此造成基础内力的大幅增长. 当开挖扰动剧烈时, 甚至产生竖向位移不连续的脱空接触现象. 研究成果对城市浅埋隧道施工影响下地层?基础体系力学响应预测具有重要的理论意义和应用价值.
|
| 关 键 词： | 浅埋隧道施工 土-结相互作用 接触力学 力学响应 解析理论 |
| 收稿时间： | 2021-05-18 |
CONTACT MECHANICAL RESPONSE ANALYSIS OF SOIL-FOUNDATION SYSTEM UNDER THE INFLUENCE OF TUNNEL EXCAVATION |
| |
| Affiliation: | Key Laboratory of Urban Underground Engineering of Ministry of Education, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China |
| |
| Abstract: | |
| |
| Keywords: | |
| 本文献已被 万方数据 等数据库收录！ |
| 点击此处可从《力学学报》浏览原始摘要信息 |
|
点击此处可从《力学学报》下载全文 |
|
