ВОЗДЕЙСТВИЕ ТРАНСПОРТНОЙ НАГРУЗКИ НА ПОДКРЕПЛЕННЫЙ ТРЕХСЛОЙНОЙ ОБДЕЛКОЙ ТОННЕЛЬ

Аннотация

В настоящей статье представлено аналитическое решение задачи для исследования динамического поведения тоннеля мелкого заложения при его нагружении стационарной транспортной нагрузкой (нагрузкой постоянного вида от равномерно движущегося по тоннелю транспорта или транспортируемого по нему груза). Необходимость решения данной задачи вызвана тем, что при расчете обделки тоннеля на транспортную нагрузку до сих пор используется весьма приближенный квазистатический метод. Решение основывалось на математическом моделировании. Обделка моделируемого в упругом полупространстве тоннеля состоит из трех жестко сопряженных между собой цилиндрических круговых слоев с разными физико-механическими свойствами: толстого среднего слоя (заполнителя) и тонких крайних слоев (обшивки). При постановке задачи эта обделка рассматривается как круговая трехслойная оболочка. Движение полупространства и среднего слоя оболочки описываются точными уравнениями теории упругости, движение тонкого внутреннего слоя оболочки (по которому движется нагрузка) и тонкого ее наружного слоя – приближенными уравнениями. рассмотрен случай воздействия на трехслойную сталебетонную обделку (с бетонным заполнителем и стальной обшивкой со слоями одинаковой толщины) тоннеля мелкого заложения движущейся с постоянной скоростью осесимметричной нормальной нагрузки, равномерно распределенной в заданном интервале. При проведении, с использованием разработанной на основе полученного решения авторами компьютерной программы, численных экспериментов, исследовано влияние типа контакта обделки с породным массивом (жесткого и скользящего) на напряжённо-деформированное состояние обделки тоннеля и породного массива.