[发明专利]具有圆形隧道的准饱和粘弹性土振动响应的检测方法

摘要

本发明涉及具有圆形隧道的准饱和粘弹性土振动响应的检测方法，包括以下步骤：(1)建立准饱和黏弹性土-隧洞衬砌动力相互作用模型：无将周土中水气混合物等价为一种均匀的流体，空气仅以气泡形式存在于水中，孔隙内只有水相连通，建立准饱和黏弹性土-隧洞衬砌动力相互作用模型；(2)衬砌运动：将衬砌视为具有分数阶导数本构关系的均匀黏弹性体，在轴对称情形下，建立具有分数导数本构黏弹性模型的应力-位移本构关系式；(3)边界条件：根据准饱和黏弹性土-隧洞衬砌动力相互作用模型及具有分数导数本构黏弹性模型的应力-位移本构关系式，检测在边界不渗透和自由渗透条件下，得到具有分数导数型黏弹性衬砌的深埋圆形隧洞准饱和黏弹性土稳态响应的具体解答。与现有技术相比，本发明具有计算量小、抑制干扰能力强、调节稳定、调节精度高等优点。

主权项

1.具有圆形隧道的准饱和粘弹性土振动响应的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)建立准饱和黏弹性土-隧洞衬砌动力相互作用模型：无限黏弹性土体中深埋一衬砌厚度为d的圆形隧洞，衬砌内径为R₁，外径为R₂：土骨架的剪切模量为G^S，其黏性用复模量表示为G^S(1+2ξ^Si)；ξ^S为黏性阻尼比；土骨架和衬砌的泊松比分别为v^S和v^L；土体的总密度为ρ^T＝(1-n)ρ^S+nρ^F；n为孔隙率；土颗粒和孔隙流体的密度分别为ρ^S和ρ^F＝S_rρ_w；S_r和ρ_w分别表示饱和度和水的质量密度；衬砌内边界作用-圆频率为ω的径向均布简谐荷载将周土中水气混合物等价为一种均匀的流体，空气仅以气泡形式存在于水中，孔隙内只有水相连通，建立准饱和黏弹性土-隧洞衬砌动力相互作用模型；(2)衬砌运动：将衬砌视为具有分数阶导数本构关系的均匀黏弹性体，在轴对称情形下，建立具有分数导数本构黏弹性模型的应力-位移本构关系式；(3)边界条件：根据准饱和黏弹性土-隧洞衬砌动力相互作用模型及具有分数导数本构黏弹性模型的应力-位移本构关系式，检测在边界不渗透和自由渗透条件下，得到具有分数导数型黏弹性衬砌的深埋圆形隧洞准饱和黏弹性土稳态响应的具体解答。