本文關(guān)鍵詞：列車振動(dòng)荷載作用下隧道襯砌結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)與損傷特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國(guó)2010版的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》雖然已經(jīng)施行多年,但還未見(jiàn)運(yùn)用其中的混凝土損傷本構(gòu)關(guān)系對(duì)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬計(jì)算的實(shí)例,這無(wú)疑是工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一種不足和缺陷。本文采用理論分析和數(shù)值計(jì)算的研究方法,根據(jù)我國(guó)新規(guī)范中建議的混凝土損傷本構(gòu)關(guān)系方程,分別建立了微分形式的拉、壓損傷演化方程;采用C++語(yǔ)言編寫了混凝土彈塑性損傷本構(gòu)模型的相應(yīng)計(jì)算程序,并在有限差分軟件FLAC3D軟件平臺(tái)上進(jìn)行了二次開發(fā)。采用開發(fā)的混凝土損傷模型對(duì)我國(guó)高速鐵路隧道在不同行車速度和不同圍巖級(jí)別下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析計(jì)算,通過(guò)結(jié)構(gòu)的損傷分布直觀地了解了襯砌結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)損傷工作狀態(tài),明確了結(jié)構(gòu)的危險(xiǎn)部位。計(jì)算結(jié)果表明:(1)列車振動(dòng)荷載作用下,襯砌結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)(位移、加速度、動(dòng)應(yīng)力)和損傷值隨著離開振源距離的增大而減小,邊墻以上部位的損傷較小,拱腳部位的損傷相對(duì)較大,在軌道板下混凝土基礎(chǔ)與仰拱交接處出現(xiàn)了損傷集中區(qū)域,這一部位是襯砌結(jié)構(gòu)可能發(fā)生破壞的最危險(xiǎn)區(qū)域。(2)襯砌結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)和損傷量隨列車速度的提高而增大,其中加速度對(duì)列車速度最為敏感;圍巖級(jí)別對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)(特別是損傷集中區(qū)域)的動(dòng)力響應(yīng)、損傷值大小及分布影響較為顯著,圍巖級(jí)別越差,結(jié)構(gòu)損傷程度相對(duì)越大;損傷值的增長(zhǎng)呈現(xiàn)出階躍效應(yīng)。
【關(guān)鍵詞】：混凝土 本構(gòu)模型 FLAC3D 屈服準(zhǔn)則 高速鐵路 襯砌結(jié)構(gòu) 列車荷載
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U451.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• abstract4-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 引言8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 關(guān)于列車荷載振動(dòng)影響方面的研究9-10
• 1.2.2 關(guān)于混凝土材料損傷方面的研究10-12
• 1.3 現(xiàn)階段研究存在的問(wèn)題12
• 1.4 研究?jī)?nèi)容與研究方法12-14
• 1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容12-13
• 1.4.2 主要研究方法13-14
• 第二章 混凝土彈塑性損傷模型14-27
• 2.1 概述14
• 2.2 連續(xù)介質(zhì)損傷力學(xué)基本理論14-16
• 2.2.1 損傷變量和有效應(yīng)力15
• 2.2.2 應(yīng)變等價(jià)原理15-16
• 2.3 混凝土損傷模型簡(jiǎn)介16-22
• 2.3.1 常見(jiàn)混凝土損傷模型16-20
• 2.3.2 我國(guó)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》建議的表達(dá)式20-22
• 2.4 混凝土彈塑性損傷本構(gòu)建立22-26
• 2.4.1 彈塑性材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系22-23
• 2.4.2 屈服準(zhǔn)則與勢(shì)函數(shù)23-25
• 2.4.3 拉、壓損傷分離與損傷演化方程25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 損傷模型數(shù)值程序?qū)崿F(xiàn)及驗(yàn)證27-44
• 3.1 損傷模型應(yīng)力更新算法27-34
• 3.1.1 彈性預(yù)測(cè)29-30
• 3.1.2 塑性修正30-32
• 3.1.3 損傷修正32-34
• 3.1.4 應(yīng)力更新34
• 3.2 FLAC3D二次開發(fā)環(huán)境及關(guān)鍵技術(shù)34-39
• 3.2.1 FLAC3D簡(jiǎn)介34-35
• 3.2.2 FLAC3D二次開發(fā)環(huán)境35
• 3.2.3 二次開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)35-37
• 3.2.4 程序開發(fā)流程和結(jié)果37-39
• 3.3 損傷模型驗(yàn)證39-42
• 3.3.1 單軸拉伸39-40
• 3.3.2 單軸壓縮40-41
• 3.3.3 循環(huán)拉伸41-42
• 3.3.4 循環(huán)壓縮42
• 3.4 本章小結(jié)42-44
• 第四章 基于損傷理論的高速鐵路隧道動(dòng)力響應(yīng)分析44-81
• 4.1 高速鐵路隧道結(jié)構(gòu)44-46
• 4.2 FLAC3D動(dòng)力計(jì)算理論46-48
• 4.2.1 結(jié)構(gòu)體系振動(dòng)方程46
• 4.2.2 阻尼機(jī)制46-47
• 4.2.3 模型動(dòng)力邊界條件47-48
• 4.3 高速列車荷載48-50
• 4.4 計(jì)算模型50-52
• 4.4.1 計(jì)算單元及網(wǎng)格劃分50-51
• 4.4.2 材料參數(shù)51-52
• 4.4.3 計(jì)算步驟52
• 4.5 計(jì)算結(jié)果及對(duì)比分析52-79
• 4.5.1 不同本構(gòu)模型下襯砌結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析53-55
• 4.5.2 不同行車速度下襯砌結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析55-74
• 4.5.3 不同圍巖級(jí)別下襯砌結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析74-79
• 4.6 本章小結(jié)79-81
• 第五章 結(jié)論與展望81-83
• 5.1 主要研究結(jié)論81-82
• 5.2 研究展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-86
• 致謝86-87
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文87

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：434728