發(fā)布時(shí)間：2018-08-08 19:47

【摘要】：由于高速鐵路和城市軌道的迅速發(fā)展,必然會(huì)出現(xiàn)大量盾構(gòu)隧道下穿鐵路的工程實(shí)例。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)于近距離的高速鐵路與盾構(gòu)隧道交叉的研究,主要集中在盾構(gòu)期間隧道對(duì)于上方高速鐵路的影響。對(duì)于高速鐵路影響盾構(gòu)隧道的研究,比較少見。因此,本文開展了高速鐵路運(yùn)營(yíng)對(duì)下方盾構(gòu)隧道管片受力的影響的研究。本文通過利用ABAQUS軟件建立了盾構(gòu)隧道穿越高速鐵路的模型。研究了不同時(shí)速的高速列車經(jīng)過不同埋深的盾構(gòu)隧道正上方時(shí)候,不同拼裝方式的盾構(gòu)管片的動(dòng)力響應(yīng)�？梢缘贸鲆韵陆Y(jié)論:(1)整體而言,在管片的表面,列車振動(dòng)荷載引起的豎向最大加速度是隨著埋深的增加而減弱的。在已有研究的基礎(chǔ)上本文通過自己的數(shù)值進(jìn)行分析和擬合,確定列車振動(dòng)荷載所產(chǎn)生的豎向加速度是以指數(shù)函數(shù)形式在土體內(nèi)衰減的。具體公式為y=2.3e^(x/1.61)其中x為節(jié)點(diǎn)的埋深,y為最大豎向加速度幅值。(2)對(duì)于管片內(nèi)部的螺栓,列車的振動(dòng)荷載的影響要先通過土體傳導(dǎo)到盾構(gòu)管片,然后振動(dòng)能量將會(huì)在管片內(nèi)部傳導(dǎo),最后到達(dá)接頭螺栓部分,因?yàn)榛炷恋淖枘岜韧馏w中要小,所以管片接頭螺栓的豎向加速度幅值衰減的比盾構(gòu)管片表面要慢。(3)管片的豎向加速度有隨著列車時(shí)速增加而增加的趨勢(shì)。但是車速越快,列車所產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力隨著埋深衰減的速率也越快,最后在埋深大于13m以后,動(dòng)應(yīng)力趨近于一致。(4)在列車振動(dòng)荷載的作用下,管片所受到的壓力隨著埋深的增加迅速衰減,在管片的大部分區(qū)域,動(dòng)荷載產(chǎn)生的等效應(yīng)力不到靜荷載產(chǎn)生的等效應(yīng)力的1%,只有埋深小于6m的情況下,管片頂部區(qū)域兩者的比值才達(dá)到1%。(5)盾構(gòu)管片整體受到的等效應(yīng)力隨著列車時(shí)速的增大而增大,但是埋深比較小的部分受到的影響比較大,在350km/h的列車荷載作用下,盾構(gòu)隧道頂部的動(dòng)荷載產(chǎn)生的等效應(yīng)力對(duì)靜荷載產(chǎn)生的等效應(yīng)力的比值已經(jīng)接近于4%。所以,動(dòng)荷載所產(chǎn)生的等效應(yīng)力對(duì)盾構(gòu)管片影響很小。
[Abstract]:Due to the rapid development of high-speed railway and urban track, there will inevitably be a large number of engineering examples of shield tunnel underpass railway. At present, the research on the intersection of high-speed railway and shield tunnel at home and abroad is mainly focused on the influence of tunnel on the upper high-speed railway during shield tunneling. It is rare to study the influence of high-speed railway on shield tunnel. Therefore, the influence of high-speed railway operation on the segment force of shield tunnel is studied in this paper. In this paper, the model of shield tunneling through high-speed railway is established by using ABAQUS software. The dynamic response of shield segments with different assembling modes is studied when high-speed train with different speeds passes directly above the shield tunnel with different buried depth. The following conclusions can be drawn: (1) on the whole, the maximum vertical acceleration caused by train vibration load decreases with the increase of buried depth on the surface of the segment. On the basis of the previous research, this paper analyzes and fits the numerical value of the train, and determines that the vertical acceleration caused by the train vibration load attenuates in the form of exponential function in the soil. The specific formula is YY 2.3e ^ (x / 1.61) where the buried depth x is the maximum vertical acceleration amplitude. (2) for the bolts inside the segment, the effect of the vibration load of the train must first be transmitted through the soil to the shield segment, and then the vibration energy will be transmitted inside the segment. Finally, the bolt part of the joint is reached, because the damping of concrete is smaller than that of soil. So the attenuation of vertical acceleration amplitude of segment joint bolt is slower than that of shield segment. (3) the vertical acceleration of segment increases with the increase of train speed. But the faster the speed is, the faster the dynamic stress of the train decays with the buried depth. Finally, when the buried depth is more than 13 m, the dynamic stress tends to be the same. (4) under the action of the vibration load of the train, The pressure on the segment decreases rapidly with the increase of the buried depth. In most regions of the segment, the equivalent stress generated by the dynamic load is less than 1 part of the equivalent stress generated by the static load, but only when the buried depth is less than 6 m. (5) the equivalent stress of the shield segment increases with the increase of the train speed, but the smaller part of the shield segment is affected greatly by the train load of 350km/h, the ratio of the two components in the top region of the segment is only 1. (5) the equivalent stress of the shield segment increases with the increase of the train speed, but the smaller part of the segment is affected greatly by the train load. The ratio of equivalent stress to static stress caused by dynamic load at the top of shield tunnel is close to 4. Therefore, the equivalent stress produced by the dynamic load has little effect on the shield segment.
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U455.43

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2172866