非飽和多孔介質(zhì)中深埋圓柱形洞室的瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng).pdf

1、非飽和多孔介質(zhì)動(dòng)力響應(yīng)的研究是土動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域中的一個(gè)重要課題，具有一定的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。瞬時(shí)動(dòng)荷載作用下土介質(zhì)中長線型結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)的理論研究并不多見，而非飽和多孔介質(zhì)中線性結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的研究則更少。因此，本文主要以非飽和多孔介質(zhì)的相關(guān)動(dòng)力學(xué)理論為基礎(chǔ)，對(duì)現(xiàn)有的與非飽和多孔介質(zhì)理論有關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行大量的查閱、分析和比較之后選擇了較為合適的控制方程。通過利用Laplace變換及其逆變換等方法求解了波動(dòng)方程，并得到了瞬時(shí)動(dòng)荷載作用下，非飽和

2、多孔介質(zhì)中圓柱形空腔（無襯砌）洞室以及襯砌洞室的動(dòng)力響應(yīng)問題的頻域解和時(shí)域解。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴求得了在軸對(duì)稱瞬時(shí)荷載作用下，非飽和多孔介質(zhì)中深埋圓柱形空腔洞室動(dòng)力響應(yīng)問題的解。在兩種不同的邊界條件下（透水透氣的邊界條件和不透水不透氣的邊界條件），對(duì)沒有襯砌的洞室內(nèi)表面上環(huán)向應(yīng)力、徑向位移以及孔隙壓力在不同的初始飽和度以及土骨架剛度下，它們的大小和放大因數(shù)隨時(shí)間變化的情況進(jìn)行了研究和分析;了解了不同的孔隙率下環(huán)向應(yīng)力、徑

3、向位移以及孔隙壓力在變化過程中的最大值隨飽和度的變化情況。算例分析發(fā)現(xiàn):當(dāng)孔隙率很小時(shí)且土質(zhì)較硬時(shí)，飽和度的變化對(duì)應(yīng)力、位移放大響應(yīng)的影響并不明顯;當(dāng)孔隙率較大時(shí)，應(yīng)力位移取得最大值的變化幅度與飽和度有著密切關(guān)系;另外，土骨架的剛度對(duì)動(dòng)力響應(yīng)也有一定的影響，應(yīng)力會(huì)隨著剛度的增加而增加，位移則相反。⑵求得了在軸對(duì)稱瞬時(shí)荷載作用下，非飽和多孔介質(zhì)深埋圓柱形襯砌洞室的動(dòng)力響應(yīng)問題的解。分析了非飽和多孔介質(zhì)與襯砌交界面上的環(huán)向應(yīng)力、徑向位移、孔