移动荷载作用下半无限弹性空间中地铁隧道动力响应的频域—波数域比例边界有限元法分析

雷晓燕; 徐斌; 徐满清

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移动荷载作用下半无限弹性空间中地铁隧道动力响应的频域—波数域比例边界有限元法分析

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基于比例边界有限元法与傅里叶积分变换,分析移动荷载作用下半无限弹性空间中地铁隧道动力响应.考虑到移动荷载运动方向与地铁隧道轴线方向的一致性,将半无限弹性空间动力控制方程进行频域—波数域的傅里叶积分变换;在变换域内,隧道径向采用比例坐标系,环向采用有限元意义离散,在计算域内利用Galerkin法,建立频域—波数域内的比例边界有限元方程,进而推导出半无限空间动力刚度的一阶微分矩阵方程;再利用高频渐近展开和傅里叶积分逆变换,得到时间—空间域系统的动力响应.该方法极大地减小了计算分析量,同时避免了无限边界的计算误差.利用该方法进行实例计算的结果表明:随着荷载移动速度的增大,地铁隧道振动波传播到土体表面,引起的土体振动有放大增强的现象,将会对地铁隧道上部结构的安全性造成一定影响.

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来源
《中国铁道科学》 |2017年第1期|77-85|共9页
作者
雷晓燕; 徐斌; 徐满清;
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作者单位

华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,江西南昌330013;

华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,江西南昌330013;

南昌工程学院土木与建筑工程学院,江西南昌 330029;

南昌工程学院土木与建筑工程学院,江西南昌 330029;

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正文语种 chi
中图分类 U451.3;
关键词
隧道动力响应; 移动荷载; 半无限弹性空间; 傅里叶积分逆变换; 比例边界有限元法; 频域—波数域;

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