Resumen

La concentración de tensiones dinámicas en túneles y estructuras subterráneas durante los terremotos suele provocar graves daños estructurales. En este artículo se presenta una solución en serie de la ecuación de ondas para la respuesta dinámica de túneles subterráneos de revestimiento circular sometidos a ondas P planas incidentes mediante el método de expansión en serie de Fourier-Bessel. Los campos de deformación y tensión de todo el medio de roca circundante y túnel se obtuvieron resolviendo las ecuaciones de propagación de ondas sísmicas en un semiespacio elástico. Basándose en la suposición de un gran arco circular, se dedujeron una serie de soluciones para la tensión dinámica utilizando un enfoque de expansión de la función de onda para un túnel de revestimiento circular en un medio de roca de semiespacio elástico sometido a ondas P planas incidentes. A continuación, se obtuvo la respuesta dinámica del túnel de revestimiento circular resolviendo una serie de ecuaciones algebraicas tras imponer sus condiciones de contorno para el desplazamiento y la tensión del túnel de revestimiento circular. Se derivaron los efectos de diferentes factores en los túneles de roca de revestimiento circular, incluyendo la frecuencia incidente, el ángulo incidente, la profundidad enterrada, las condiciones de la roca y la rigidez del revestimiento, y se presentan varios ejemplos de aplicación. Los resultados pueden constituir una buena referencia para los estudios sobre la respuesta dinámica y el diseño asísmico de túneles y estructuras subterráneas.

• Materias:Matemáticas Análisis Matemático Álgebra Ingeniería Lógica matemática
• Subjects:mathematics Mathematical Analysis Algebra Engineering Mathematical logic
• Palabras claves:túnel de revestimiento circular, ondas p planas incidentes, respuesta dinámica, estructuras subterráneas, método de expansión de la serie de bessel, túneles de roca de revestimiento circular, medio rocoso semiespacial elástico, túneles subterráneos de revestimiento circular, enfoque de expansión de la función de onda, concentración dinámica de tensiones
• Keywords:circular lining tunnel, incident plane p waves, dynamic response, underground structures, bessel series expansion method, circular lining rock tunnels, elastic half space rock medium, underground circular lining tunnels, wave function expansion approach, dynamic stress concentration