近年來,隨著城市軌道交通以及盾構(gòu)法施工的高速發(fā)展,城市線路網(wǎng)原來越密集,不免出現(xiàn)許多空間上的盾構(gòu)交疊隧道,由于交疊區(qū)段圍巖相對薄弱,因此隨著列車長期運行,列車振動荷載容易在隧道交疊處出現(xiàn)應(yīng)力集中,會造成隧道交疊段的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷,對列車的安全運營造成極大的安全隱患。另外,隨著地域差異以及隧道圍巖等級,列車行駛速度等差異,對隧道交疊處動力響應(yīng)以及車-隧系統(tǒng)的服役狀態(tài)也有所影響。因此合理全面的研究交疊盾構(gòu)隧道動力響應(yīng)規(guī)律及位移損傷特性,對保障列車在隧道長期安全運營有著重要意義。本文結(jié)合城市中盾構(gòu)交疊隧道,開展了列車振動荷載作用下交疊盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)規(guī)律、隧道變形以及隧道損傷規(guī)律的研究,本文主要研究工作如下:(1)為了真實的模擬列車在交疊盾構(gòu)隧道中實際運行的狀態(tài),以及準(zhǔn)確的模擬列車振動荷載,本文采用了空間上具有連續(xù)性的的振動荷載施加方式,即將列車振動荷載以豎向激勵荷載的形式施加在軌道踏面上,同時對列車荷載定義相應(yīng)的速度場,該方式可有效的模擬荷載的時空變化。(2)結(jié)合動力學(xué)與混凝土損傷相關(guān)理論,運用有限元軟件建立精細(xì)化三維隧道模型。為了減小邊界發(fā)生偏移所帶來的誤差,采用了一種三維彈簧阻尼...

【文章頁數(shù)】：78 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 車-隧系統(tǒng)振動特性
        1.2.2 盾構(gòu)隧道計算模型
        1.2.3 混凝土損傷特性
    1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.3.1 本文主要研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第2章 車-隧系統(tǒng)動力研究的理論與方法
    2.1 有限元法
    2.2 動力學(xué)計算原理
        2.2.1 動力學(xué)計算方法
        2.2.2 動力學(xué)計算步驟
    2.3 混凝土損傷理論
        2.3.1 混凝土損傷基本概念
        2.3.2 損傷演化方程
    2.4 ABAQUS軟件損傷模型
        2.4.1 單向荷載情況
        2.4.2 循環(huán)荷載情況
        2.4.3 損傷混凝土假定
    2.5 本章小結(jié)
第3章 車-隧系統(tǒng)動力學(xué)模型建立及振動荷載驗證
    3.1 模型建立與材料屬性
        3.1.1 模型概況
        3.1.2 模型建立
        3.1.3 材料參數(shù)與阻尼
    3.2 邊界條件
    3.3 荷載條件
        3.3.1 列車振動荷載計算
        3.3.2 列車振動荷載驗證
    3.4 本章小結(jié)
第4章 列車振動荷載下交疊盾構(gòu)隧道動力響應(yīng)分析
    4.1 列車振動荷載的施加
    4.2 交疊隧道動力學(xué)特性及分析單元
    4.3 交疊盾構(gòu)隧道振動加速度分析
        4.3.1 不同斷面振動加速度分析
        4.3.2 同一斷面不同位置振動加速度分析
        4.3.3 不同行車速度下振動加速度分析
        4.3.4 不同圍巖等級下振動加速度分析
    4.4 交疊隧道不同斷面處主應(yīng)力分析
        4.4.1 不同斷面最大主應(yīng)力分析
        4.4.2 下行隧道不同斷面拱底最大主應(yīng)力分析
        4.4.3 不同行車速度下最大主應(yīng)力分析
        4.4.4 不同圍巖等級下最大主應(yīng)力分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 列車振動荷載下交疊盾構(gòu)隧道位移與損傷分析
    5.1 交疊隧道不同斷面處位移分析
        5.1.1 不同斷面位移分析
        5.1.2 不同行車速度下位移分析
        5.1.3 不同圍巖等級下位移分析
        5.1.4 隧道整體豎向位移分析
    5.2 交疊隧道襯砌結(jié)構(gòu)損傷分析
        5.2.1 劣化混凝土模型
        5.2.2 隧道損傷包絡(luò)圖分析
        5.2.3 不同行車速度下?lián)p傷分析
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
碩士研究生期間學(xué)術(shù)成果



本文編號：3784051