柱面SH波作用下管道的动力响应

在地下空间开发建设过程中,钻爆法开挖诱发的爆破地震波对地下管道安全至关重要。当爆源距离管道较近时,波阵面的曲率会对管道的爆破动力响应特性产生显著影响。采用波函数展开法研究了柱面SH波爆破作用下管道的动应力集中问题,首先讨论了混凝土管道和PVC管道的动应力集中系数分布规律,进而探讨了一般情况下波源到管道轴线距离、入射波频率以及管道与土层剪切模量比η对管道内壁动应力集中系数的影响。结果表明:相较于PVC管道,混凝土管道内壁的动应力集中系数分布形状对柱面SH波频率较敏感;η是影响管道动应力集中系数的重要指标,当入射波频率一定时,随着η的增大,管道最大动应力集中系数也逐渐增大;η一定时,随着入射波频率增大,管道最大动应力集中系数逐渐减小;波源到管道轴线距离会因波阵面曲率对管道破坏位置产生影响,而其对最大动应力集中系数的影响较小。