【摘要】：為探究盾構(gòu)隧道管片接縫對于隧道結(jié)構(gòu)及周圍軟土地層的動力響應(yīng)的影響,采用模型試驗與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,借助2種不同的盾構(gòu)隧道模型——忽略接縫的均質(zhì)圓環(huán)模型與考慮接縫效應(yīng)的管片襯砌拼裝模型,以頻域分析為基礎(chǔ),模擬計算列車振動荷載全頻域內(nèi)隧道襯砌結(jié)構(gòu)及周圍軟土地層的頻率響應(yīng)函數(shù),分析在不同頻率荷載作用下襯砌結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布規(guī)律。研究結(jié)果表明:在列車振動荷載作用的頻域區(qū)間內(nèi),隧道結(jié)構(gòu)和軟土地層的豎向加速度響應(yīng)均呈現(xiàn)出隨頻率升高而增強(qiáng)的趨勢,在低頻段(0~60 Hz)增長迅速,中高頻段(60 Hz以上)則增速放緩;管片接縫的存在使隧道結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)明顯降低,最高幅值可達(dá)10 d B,但影響范圍主要集中于40~200 Hz的中高頻率荷載區(qū)段;管片接縫對軟土地層的動力響應(yīng)也具有一定的影響,但影響程度遠(yuǎn)小于隧道結(jié)構(gòu)本身;管片內(nèi)力主要集中于施加振動荷載的拱底附近,接縫對管片環(huán)所受軸力有較為明顯的影響,而對結(jié)構(gòu)所受彎矩影響較小。從模型試驗與數(shù)值模擬計算結(jié)果可以看出,考慮列車振動荷載作用下隧道襯砌結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)時,應(yīng)充分注意管片接縫的影響。
[Abstract]:In order to investigate the influence of segment joint of shield tunnel on the dynamic response of tunnel structure and surrounding soft soil layer, the method of combining model test with numerical simulation is adopted. Based on frequency domain analysis, two different shield tunnel models, homogeneous ring model which ignores joints, and segment lining assembly model considering joint effect are used. The frequency response function of tunnel lining structure and surrounding soft soil layer in the whole frequency domain of train vibration load is simulated and the internal force distribution of lining structure under different frequency loads is analyzed. The results show that the vertical acceleration response of tunnel structure and soft soil layer increases with the increase of frequency in the frequency domain of train vibration load, and increases rapidly in low frequency range (0 ~ 60 Hz). The dynamic response of tunnel structure is obviously reduced by the existence of segment joint, the maximum amplitude can reach 10 dB, but the influence range is mainly concentrated in the load zone of 40,200 Hz. The segment joints also have a certain influence on the dynamic response of soft soil layer, but the influence degree is much smaller than that of the tunnel structure itself, and the internal force of the segment is mainly concentrated near the arch bottom where the vibration load is applied. The joint has obvious influence on the axial force of the segment ring, but has little effect on the bending moment of the structure. From the results of model test and numerical simulation, it can be seen that when considering the dynamic response of tunnel lining structure under the action of train vibration load, the influence of segment joint should be paid more attention to.
【作者單位】： 西南交通大學(xué)交通隧道工程教育部重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51408494,51678499,51278425)~~
【分類號】：U451

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊少文 ,吳弋慧;量綱相似常數(shù)法與軌道動力響應(yīng)模擬試驗[J];中國鐵道科學(xué);1989年01期

2 裴欽元;;攝動權(quán)余法求解列車過橋時的動力響應(yīng)[J];長沙鐵道學(xué)院學(xué)報;1989年04期

3 陳進(jìn)，宋立權(quán)，王炳樂;帶集中質(zhì)量的挑臂梁在基礎(chǔ)運動時的動力響應(yīng)[J];機(jī)械;1995年01期

4 趙忠偉;駱英;;掩體結(jié)構(gòu)受爆炸作用動力響應(yīng)的數(shù)值模擬[J];山東建筑大學(xué)學(xué)報;2006年06期

5 劉醒亞 ,楊金林;懸掛防振錘的高壓輸電線的動力響應(yīng)[J];重慶交通學(xué)院學(xué)報;1985年03期

6 沈科領(lǐng);翁智遠(yuǎn);王遠(yuǎn)功;;組合殼體在軸對稱脈沖荷載作用下的動力響應(yīng)[J];振動與沖擊;1988年03期

7 王海容;;直梁在縱橫彎曲耦合振動的動力響應(yīng)[J];邵陽學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年04期

8 邵松林;霍永富;;以傳統(tǒng)方法確定橋梁動力響應(yīng)研究[J];建設(shè)科技;2007年10期

9 張兆杰;;沖擊載荷作用下隧道逃生管動力響應(yīng)研究[J];北方交通;2012年08期

10 蔣慶;用邊界元素法分析薄板彎曲動力響應(yīng)[J];華中工學(xué)院學(xué)報;1983年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 宋華茂;劉勇;;隨機(jī)荷載下結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)計算[A];全國城市橋梁青年科技學(xué)術(shù)會議論文集[C];1996年

2 汪天翼;;鄭家沖大橋受撞后的損傷檢測及動力響應(yīng)計算[A];巖土力學(xué)研究與工程實踐[C];1998年

3 劉揚;王明洋;盧浩;;彈性支撐梁在移動荷載作用下的動力響應(yīng)[A];第2屆全國工程安全與防護(hù)學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2010年

4 林媛;楊慶大;郭乙木;;超強(qiáng)沖擊波作用下地下雙層豎井的動力響應(yīng)數(shù)值分析研究[A];第三屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（下）[C];1994年

5 馮文杰;劉金喜;鄒振祝;;非軸對稱載荷作用下任意彈性邊界圓板彈性動力響應(yīng)[A];第五屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第一卷）[C];1996年

6 何淼;晏鄂川;唐輝明;;高烈度區(qū)斜坡動力響應(yīng)的復(fù)反應(yīng)分析[A];新世紀(jì)巖石力學(xué)與工程的開拓和發(fā)展——中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會第六次學(xué)術(shù)大會論文集[C];2000年

7 佘慧;羅志國;黃偉江;羅恩;;應(yīng)用Hamilton型擬變分原理分析一維和二維問題的動力響應(yīng)[A];計算機(jī)在土木工程中的應(yīng)用——第十屆全國工程設(shè)計計算機(jī)應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2000年

8 劉振華;劉艷;張其林;;考慮流體結(jié)構(gòu)耦合作用的單柱雙面廣告牌結(jié)構(gòu)的風(fēng)致動力響應(yīng)[A];第七屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2007年

9 徐次達(dá);林文菁;;樣條配點法分析薄殼的動力響應(yīng)——微機(jī)應(yīng)用[A];第三屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)交流會論文集（第二卷）[C];1986年

10 卜建清;滿洪高;袁向榮;;基于動力響應(yīng)的結(jié)構(gòu)動力修改方法[A];第八屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅲ卷）[C];1999年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 胡可;鋼儲罐結(jié)構(gòu)爆炸沖擊荷載與動力響應(yīng)的數(shù)值模擬研究[D];浙江大學(xué);2016年

2 王宏志;沖擊荷載作用下樁的縱向和橫向動力響應(yīng)[D];浙江大學(xué);2001年

3 郭淑卿;HHT方法在兩自由度體系動力響應(yīng)特征分析中的應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2006年

4 王蒂;大跨徑懸索橋爆破地震動力響應(yīng)研究[D];長安大學(xué);2011年

5 劉衛(wèi)豐;地鐵列車運行引起的隧道及自由場動力響應(yīng)數(shù)值預(yù)測模型研究[D];北京交通大學(xué);2009年

6 潘曉東;非平穩(wěn)隨機(jī)地震下堤壩非線性有效應(yīng)力動力響應(yīng)可靠度分析[D];浙江大學(xué);2004年

7 崔X鵬;汽車撞擊荷載及其作用下高速列車與橋梁系統(tǒng)動力響應(yīng)與列車運行安全研究[D];北京交通大學(xué);2015年

8 陳小波;近海風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)體系環(huán)境荷載及動力響應(yīng)研究[D];大連理工大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李燦;高速列車撞擊下盾構(gòu)隧道動力響應(yīng)及接頭螺栓失效研究[D];西南交通大學(xué);2015年

2 邱雪蓮;端撐對220kV變電構(gòu)架的靜動力響應(yīng)影響研究[D];廣西大學(xué);2015年

3 姚峰;交通荷載作用下剛性路面的動力響應(yīng)和溫度應(yīng)力分析[D];南昌大學(xué);2015年

4 朱守兵;運營期單洞雙線地鐵隧道周圍土體動力響應(yīng)模擬分析[D];南京大學(xué);2015年

5 杜兆輝;橋梁船撞動力響應(yīng)數(shù)值模擬研究[D];重慶交通大學(xué);2015年

6 許立;海洋結(jié)構(gòu)隨機(jī)波浪荷載與快速動力響應(yīng)計算方法及試驗研究[D];中國海洋大學(xué);2015年

7 李光;下伏軟層反傾巖質(zhì)邊坡動力響應(yīng)特征物理模型試驗[D];吉林大學(xué);2016年

8 陳聰;可拼裝框架式超大型浮體概念設(shè)計及其水動力響應(yīng)計算[D];燕山大學(xué);2016年

9 曾俊佳;規(guī)模殘采條件下水平采空區(qū)群失穩(wěn)動力響應(yīng)及控制技術(shù)[D];華南理工大學(xué);2016年

10 盧韋男;橋梁在役缺陷樁的動力響應(yīng)特性分析[D];北京交通大學(xué);2015年

，

本文編號：2159009