本文選題：隧道工程 + 地下管線�。� 參考：《中國鐵道科學(xué)》2017年02期

【摘要】：采用傅里葉級數(shù)方法求解地鐵盾構(gòu)隧道開挖引起鄰近勻質(zhì)地下管線沉降較大的問題。假設(shè)管線軸向伸長只發(fā)生在沉降槽附近并在此范圍內(nèi)是一常量,合理降低控制微分方程的非線性程度,使之能夠采用級數(shù)法求解。按照土層沉降曲線符合Peck曲線推導(dǎo)管線沉降的傅里葉級數(shù)系數(shù)的顯式表達(dá)式,得到管線沉降和內(nèi)力的計算方法。根據(jù)文獻(xiàn)[11]的數(shù)據(jù),采用基于傅里葉級數(shù)的計算方法計算管線隨土層沉降的級數(shù)解,并與文獻(xiàn)[11]中的近似解方法的求解結(jié)果對比,驗證級數(shù)解的正確性。結(jié)果表明:在土層沉降曲線為Peck曲線的情況下,管線沉降曲線也符合Peck曲線;近似解與級數(shù)解非常接近,兩者能夠良好地相互印證;級數(shù)解的求解過程表明,基于傅里葉級數(shù)的求解方法不需要事先假定管線沉降曲線的形式,并且可以處理不同的荷載類型,如集中荷載、局部而非全長范圍的土層抗力等;可以通過增加級數(shù)的項數(shù)達(dá)到要求的計算精度。
[Abstract]:Fourier series method is used to solve the problem of large settlement of adjacent homogeneous underground pipeline caused by excavation of shield tunnel. Assuming that the axial elongation of the pipeline only occurs near the settlement trough and is a constant in this range, the nonlinear degree of the governing differential equation is reduced reasonably, and the series method is used to solve the problem. According to the Peck curve, the explicit expression of Fourier series coefficient of pipeline settlement is derived, and the calculation method of pipeline settlement and internal force is obtained. According to the data of reference [11], the series solution of pipeline settlement with soil layer is calculated by using the method of Fourier series, and the result is compared with the approximate solution method in reference [11] to verify the correctness of the series solution. The results show that when the settlement curve of soil layer is Peck curve, the pipeline settlement curve also accords with Peck curve, the approximate solution is very close to the series solution, and the two solutions can be confirmed each other well. The method based on Fourier series does not need to presuppose the form of pipeline settlement curve, and it can deal with different load types, such as concentrated load, local but not full-length soil resistance and so on. The required accuracy can be achieved by increasing the number of terms of the series.
【作者單位】： 北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院;北京城市快軌建設(shè)管理有限公司;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51278044,51478032)
【分類號】：U455.43;TU990.3

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本文編號：2002871