【摘要】：我國(guó)是世界上巖溶分布最廣的國(guó)家之一。隨著地下軌道交通的發(fā)展,在巖溶區(qū)建設(shè)盾構(gòu)隧道無可避免。目前,針對(duì)巖溶區(qū)盾構(gòu)隧道的研究主要集中在隧道施工階段方面。但隨著越來越多的巖溶區(qū)盾構(gòu)隧道不斷建成,研究關(guān)注的焦點(diǎn)不可僅局限于隧道的施工階段,也應(yīng)逐漸關(guān)注隧道建設(shè)過程中未處理或未發(fā)現(xiàn)的溶洞對(duì)運(yùn)營(yíng)盾構(gòu)隧道動(dòng)力響應(yīng)的影響。本文以廣州地鐵9號(hào)線為例,利用MIDAS GTS軟件建立有限元模型,對(duì)下伏巖溶地層盾構(gòu)隧道管片的列車振動(dòng)響應(yīng)及橫向地震響應(yīng)開展研究。主要的研究?jī)?nèi)容和成果如下:(1)通過查閱相關(guān)資料,了解地下結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算的數(shù)值建模方法,選定具有研究意義的溶洞和確定基礎(chǔ)巖溶工況,為后續(xù)開展研究奠定基礎(chǔ)。(2)建立三維有限元模型,研究了下伏巖溶地層中溶洞的水平位置、頂板厚度、高度、跨度和填充度對(duì)盾構(gòu)隧道管片在單次地鐵列車荷載作用下的振動(dòng)響應(yīng)的影響,得到了相應(yīng)的影響規(guī)律;對(duì)比了下伏巖溶條件與無巖溶條件下盾構(gòu)隧道管片的列車振動(dòng)響應(yīng),結(jié)果表明:在單次地鐵列車荷載作用下,與無巖溶條件相比,隧道底部巖層中溶洞的出現(xiàn)對(duì)隧道管片的豎向位移和豎向加速度的響應(yīng)規(guī)律及響應(yīng)幅度無明顯影響,對(duì)隧道管片的主應(yīng)力響應(yīng)規(guī)律亦無明顯影響,但對(duì)隧道管片受到的最大拉、壓應(yīng)力影響較大。(3)建立二維有限元模型,研究了下伏巖溶地層中溶洞的水平位置、頂板厚度、高度、跨度和填充度對(duì)盾構(gòu)隧道管片內(nèi)力的橫向地震響應(yīng)的影響,得到了相應(yīng)的影響規(guī)律;對(duì)比了下伏巖溶條件與無巖溶條件下盾構(gòu)隧道管片內(nèi)力的橫向地震響應(yīng),結(jié)果表明:橫向地震作用下,與無巖溶條件相比,隧道底部巖層中溶洞的出現(xiàn)并不會(huì)對(duì)隧道管片內(nèi)力沿著圓周方向的分布規(guī)律產(chǎn)生明顯影響。但值得注意的是,隧道正下方附近的溶洞會(huì)加劇隧道管片內(nèi)力的橫向地震響應(yīng)幅度。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

圖 2-1 自由場(chǎng)單元示意圖系數(shù)有阻尼特性，振動(dòng)波在傳播過程中會(huì)產(chǎn)生能量損失，因此動(dòng)力分阻尼來模擬能量的耗散。本文中，結(jié)構(gòu)的阻尼特性采用 Raylei尼矩陣 C 表現(xiàn)為質(zhì)量矩陣 M 和剛度矩陣 K 的線性組合，，如 C = a M +b K 與振動(dòng)體系質(zhì)量有關(guān)的常數(shù)，b 為與振動(dòng)體系剛度有關(guān)的常數(shù)。leigh 阻尼中，頻率n 和阻尼比n 存在如下關(guān)系：2 2nnna b = +
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U455.43;U270.11

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2588572