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列车荷载作用下地裂缝与大角度斜交马蹄形地铁隧道动力相互作用研究
| 论文题名： | 列车荷载作用下地裂缝与大角度斜交马蹄形地铁隧道动力相互作用研究 |
| 关键词： | 列车动荷载;地裂缝;地铁隧道;大角度斜交;动力响应 |
| 摘要： | 西安城区的发展日新月异，伴随而来的交通拥堵问题也日渐突出。为缓解这一现状，西安市从2006年起，开始了地下铁道的建设。截止目前，西安已有地铁2号线、1号线两条线路先后完工并投入运营，地铁3号线已经开工建设并计划于明年建成通车，地铁4号线也处在开工前的准备阶段。由于地铁经过的路线中有大量地裂缝的存在，地铁建成运营后，在列车荷载作用下通过地裂缝地带的隧道能否保证列车的运营安全，呈现何种特点，这些都成为西安地铁建设中亟待解决的问题。 本文以国家自然科学基金项目“地铁动荷载作用下的地层-地裂缝-隧道相互作用研究”为依托，以穿越地裂缝带的西安地铁项目为研究背景，设计并开展了地裂缝与地铁隧道大角度斜交的动力模型试验，结合数值模拟，对地裂缝与地铁隧道大角度斜交时在列车荷载作用下的动力特性进行了研究，取得的主要认识如下： （1）地铁行驶产生的振动在土层中各个方向传播时会有不同程度的衰减，地裂缝对地铁振动具有阻隔作用； （2）地裂缝附近隧道下方土层的振动要比上方土层强烈；地铁隧道的拱底部位相比拱腰和拱顶部位振动响应更强烈； （3）地裂缝未活动时，列车荷载所在位置的隧道下方土体的附加土压力较大；地裂缝上盘下降时，隧道上方的土体附加压力呈现上盘大、下盘小的分布规律，其余部位的土体呈现下盘大、上盘小的规律，其中位于下盘地裂缝附近的隧道底部附加土压力最大； （4）地裂缝未活动时，隧道底部与土体的接触附加压力较大；地裂缝上盘下降时，位于地裂缝附近的下盘隧道底部和上盘隧道顶部与土体的接触附加压力较大； （5）分段式隧道由于受到分段的影响，振动响应比整体式隧道强烈，单段长度越小此种现象越明显。分段式隧道对振动沿隧道纵向的传播相比整体式隧道具有更大的衰减作用。 （6）车速越大，隧道及地层的振动响应越强烈，但振动在地层中传播时衰减的程度越大。 （7）当地铁隧道与地裂缝大角度斜交时，在设计方面应该根据地裂缝的活动量来确定隧道结构。 |
| 作者： | 刘蕾 |
| 专业： | 建筑安全工程 |
| 导师： | 门玉明 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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