我國各大城市正在大規(guī)模建設(shè)城市軌道交通設(shè)施,并同時大力推進(jìn)綜合管廊建設(shè)和海綿城市戰(zhàn)略,這些基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)涉及到大量隧道工程的建設(shè),也必然存在著大量下穿鐵路的需求。由于鐵路軌道不平順及車輪磨損不均等原因,列車在輪軌激勵作用下產(chǎn)生振動,同時將引起周圍土層的振動。而隧道工程的施工環(huán)境是在巖土體內(nèi)部,所以,施工過程中不可避免地會受隧道周圍的巖土體擾動影響,周圍土體振動會引起隧道結(jié)構(gòu)的共振,可能會影響隧道現(xiàn)澆襯砌結(jié)構(gòu)質(zhì)量,因此,有必要研究列車振動對隧道現(xiàn)澆襯砌結(jié)構(gòu)的影響。本文以成都地鐵1號線廣州路站-興隆湖站區(qū)間出入線隧道下穿既有成昆貨運(yùn)外繞線工程為依托,綜合運(yùn)用理論分析、現(xiàn)場實測及數(shù)值分析等方法,深入地研究在列車通過時隧道早齡期襯砌結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)規(guī)律,主要研究成果及結(jié)論如下:(1)基于車輛軌道耦合動力模型,模擬出列車以不同速度運(yùn)行時產(chǎn)生的扣件反力時程譜,并建立了隧道-地層-軌道有限差分三維動力計算模型,計算了列車振動下隧道襯砌結(jié)構(gòu)的加速度響應(yīng),并與現(xiàn)場實測結(jié)果進(jìn)行校核,證明數(shù)值模型及列車荷載具有良好的相似性和可靠性。(2)在已驗證的數(shù)值模擬方法的基礎(chǔ)上,選取襯砌的加速度、位移、動拉應(yīng)力和動壓應(yīng)...

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 早齡期混凝土力學(xué)性能
        1.2.2 列車振動荷載形式研究
        1.2.3 隧道結(jié)構(gòu)對列車振動響應(yīng)研究
    1.3 依托工程概況
        1.3.1 地鐵區(qū)間概況
        1.3.2 項目概況
        1.3.3 出入場線施工方案
    1.4 主要研究內(nèi)容和方法
第2章 列車振動及結(jié)構(gòu)動力數(shù)值分析理論
    2.1 輪軌耦合動力學(xué)理論
        2.1.1 列車振動機(jī)理
        2.1.2 輪軌接觸關(guān)系
        2.1.3 輪軌不平順
        2.1.4 列車-軌道耦合動力模型
    2.2 動力分析計算方法及原理
        2.2.1 動力分析方法
        2.2.2 模態(tài)分析方法
        2.2.3 數(shù)值模擬中幾個問題
第3章 隧道-地層-軌道數(shù)值模擬模型建立及驗證
    3.1 FLAC3D動力有限差分軟件動力分析
    3.2 三維動力計算模型建立
        3.2.1 模型參數(shù)選取
        3.2.2 模態(tài)分析及阻尼確定
        3.2.3 移動列車荷載的確定與施加
    3.3 模型校核
        3.3.1 列車運(yùn)行引起隧道振動測試
        3.3.2 數(shù)值模擬與實測結(jié)果對比
    3.4 本章小結(jié)
第4章 早齡期結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)規(guī)律研究
    4.1 最不利施工階段確定
    4.2 工況及因素列舉
    4.3 隧道埋深影響
        4.3.1 不同特征點(diǎn)加速度響應(yīng)特征
        4.3.2 不同特征點(diǎn)位移響應(yīng)特征
        4.3.3 不同特征點(diǎn)動應(yīng)力響應(yīng)特征
    4.4 列車速度影響
        4.4.1 不同特征點(diǎn)加速度響應(yīng)特征
        4.4.2 不同特征點(diǎn)位移響應(yīng)特征
        4.4.3 不同特征點(diǎn)動應(yīng)力響應(yīng)特征
    4.5 交叉角度影響
        4.5.1 不同特征點(diǎn)加速度響應(yīng)特征
        4.5.2 不同特征點(diǎn)位移響應(yīng)特征
        4.5.3 不同特征點(diǎn)動應(yīng)力響應(yīng)特征
    4.6 圍巖級別影響
        4.6.1 不同特征點(diǎn)加速度響應(yīng)特征
        4.6.2 不同特征點(diǎn)位移響應(yīng)特征
        4.6.3 不同特征點(diǎn)動應(yīng)力響應(yīng)特征
    4.7 各因素對現(xiàn)澆襯砌結(jié)構(gòu)動拉應(yīng)力影響規(guī)律分析
        4.7.1 隧道埋深對早齡期襯砌結(jié)構(gòu)動拉應(yīng)力的響應(yīng)規(guī)律
        4.7.2 列車速度對早齡期襯砌結(jié)構(gòu)動拉應(yīng)力的響應(yīng)規(guī)律
        4.7.3 交疊角度對早齡期襯砌結(jié)構(gòu)動拉應(yīng)力的響應(yīng)規(guī)律
        4.7.4 圍巖級別對早齡期襯砌結(jié)構(gòu)動拉應(yīng)力的響應(yīng)規(guī)律
    4.8 本章小結(jié)
第5章 基于PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的多因素非線性回歸
    5.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述
        5.1.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理
        5.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        5.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)激勵函數(shù)
        5.1.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法
    5.2 粒子群優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        5.2.1 粒子群算法概述
        5.2.2 粒子群算法基本原理
        5.2.3 PSO-BP算法步驟
    5.3 列車動載下隧道早齡期結(jié)構(gòu)最大動拉應(yīng)力回歸模型建立
        5.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及PSO-BP參數(shù)確定
        5.3.2 訓(xùn)練樣本的確定
        5.3.3 初始權(quán)值閾值尋優(yōu)
        5.3.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練和回歸
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參加的科研項目



本文編號：3886332