文献类型：期刊文章

作　　者：金波[1,2] 田俊彤[1] 方棋洪[3]

Jin Bo;Tian Juntong;Fang Qihong(Key Laboratory for Damage Diagnosis of Engineering Structures of Hunan Province,College of Civil Engineering,Hunan University,Changsha 410082,China;Hunan Huda Construction Supervision Co.,Ltd.,Changsha 410082,China;College of Mechanical and Vehicle Engineering,Hunan University,Changsha 410082,China)

机构地区：[1]湖南大学土木工程学院,工程结构损伤诊断湖南省重点实验室,长沙410082 [2]湖南湖大建设监理有限公司,长沙410082 [3]湖南大学机械与运载工程学院,长沙410082

出　　处：《力学学报》

基　　金：国家自然科学基金资助项目(12072109)。

年　　份：2023

卷　　号：55

期　　号：7

起止页码：1505-1516

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2023_2024、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、ZMATH、核心刊

摘　　要：利用弹性复变函数理论将浅埋海底隧道简化为半无限平面问题,考虑围岩自重和海水压力的影响,对隧道开挖后的围岩应力分布进行研究.采用分式映射函数将围岩域映射为像平面圆环域,在圆环域内将复势单值解析函数展开为Laurent级数.利用无穷远点应力有界性对Laurent级数幂次项进行确定,根据地表边界和孔口不均匀应力边界条件得到Laurent级数系数迭代表达式,将已确定的Laurent级数条件代入迭代表达式中得出复势函数显式解,从而实现复势函数系数从低次幂迭代至高次幂.根据应力分量的复变函数表达式即可得到隧道周围各点应力分量.研究了两个单值解析函数取不同幂次时对结果的影响,分析了浅埋隧道埋深对环向压应力的影响.研究结果表明:幂级数解具有较高的可靠性,在隧道上半部分幂级数解与有限元数值解吻合效果良好,在隧道下半部分幂级数解最终计算结果比有限元结果相对保守;为了保证计算结果的准确性复势函数需取足够多项;随着隧道埋深增大,隧道底部及两侧孔腰处环向压应力不断增大;腰部与底部环向应力的差值也随之增大.

关 键 词：弹性半无限体  复变函数 幂级数解  围岩应力 海底隧道

分 类 号：U451]