高鐵列車動載作用下盾構(gòu)隧道管片疲勞影響因素及評價方法研究
發(fā)布時間:2018-01-04 03:27
本文關(guān)鍵詞:高鐵列車動載作用下盾構(gòu)隧道管片疲勞影響因素及評價方法研究 出處:《西南交通大學》2015年碩士論文 論文類型:學位論文
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【摘要】:隨著我國高速鐵路和城市軌道交通建設(shè)的飛速發(fā)展,不同交通形式的空間交叉問題將會越來越多,彼此之間相互影響的靜動力學問題將會越來越突顯出來。在上部通過的高速列車所產(chǎn)生的動荷載長時間的作用下,下穿隧道的盾構(gòu)管片結(jié)構(gòu)是否會產(chǎn)生疲勞損傷破壞,將會影響到隧道管片結(jié)構(gòu)的自身安全,同時也會危及到上部高速列車的行車安全。為此,以廣州地鐵九號線廣州北~花城路區(qū)間下穿武廣客專(京廣高鐵)車站為工程背景,應(yīng)用數(shù)值模擬方法,對高速鐵路動荷載作用下的盾構(gòu)隧道管片的疲勞影響因素和評價標準開展研究。其主要研究工作和成果主要集中在以下幾個方面:1)在總結(jié)國內(nèi)外有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)疲勞方面的研究成果的基礎(chǔ)上,對盾構(gòu)隧道管片的受力進行數(shù)值模擬計算分析,得到管片關(guān)鍵部位最大應(yīng)力水平和最小應(yīng)力水平,依據(jù)混凝土標準試件經(jīng)驗公式計算得到管片的疲勞壽命極限N,并初步提出了盾構(gòu)隧道管片疲勞壽命極限以混凝土受拉疲勞壽命作為評價依據(jù);2)研究了不同隧道埋深、地層條件及動載組合對管片疲勞極限的影響,得到管片的疲勞壽命極限隨隧道埋深的增加和圍巖條件的變好而增加,且當動載同時作用于中間兩條相鄰軌道板時管片的疲勞壽命最;3)利用提出的評價方法結(jié)合實際工程計算管片的疲勞壽命極限,土體未加固時,隧道管片的疲勞壽命不能滿足使用要求;當采用設(shè)計加固方案對土體進行加固后,管片的疲勞壽命能滿足使用要求,計算得到其安全儲備期為16年,設(shè)計加固方案可行。
[Abstract]:With the rapid development of China's high-speed railway and city rail transit construction, cross space of different types of transportation will be more and more, the mutual influence between static dynamics problems will become more and more serious. The dynamic load of the long time effect of high-speed trains in the upper part of the case, whether the shield segment structure of tunnel will cause fatigue damage will affect the tunnel structure of their own safety, but also endangers the safety of the high-speed train. To this end, the Guangzhou metro line nine North to Guangzhou Huacheng road interval through Wuhan Guangzhou Railway Passenger Dedicated Line (Beijing Guangzhou high-speed rail) station as the engineering background, using numerical simulation method of high speed the fatigue effect of shield tunnel segment of railway loading factors and evaluation criteria for the study. The main research work and achievements mainly focused on the following aspects: 1 ) according to the research achievements at home and abroad on the fatigue of concrete structures, the shield tunnel segment force analysis of numerical simulation, get the maximum stress level and minimum stress level of the key parts of the segment, according to concrete standard specimens of empirical formula calculation of fatigue life limit of N segment, and put forward the shield tunnel segment limit fatigue life to concrete tensile fatigue life as a basis for evaluation; 2) of different tunnel depth, the formation conditions and effects of dynamic combination of segment fatigue limit, increase the fatigue life of limit segment with buried depth of tunnel and surrounding conditions better and increase, and when the fatigue life the dynamic load effect at the same time in the middle of the two adjacent track plate segment is minimum; 3) by using the proposed method combined with the fatigue life of the segment limit calculation of practical engineering, without soil. The fatigue life of tunnel segments can not meet the requirements of operation. When the design reinforcement program is applied to reinforce the soil, the fatigue life of segments can meet the requirements of operation. The safety reserve period is calculated to be 16 years, and the design and reinforcement plan is feasible.
【學位授予單位】:西南交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:U451
【參考文獻】
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