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桥隧相连落石防护新型结构动力响应分析
| 论文题名： | 桥隧相连落石防护新型结构动力响应分析 |
| 关键词： | 桥隧相连处;高速铁路;落石防护结构;动力响应 |
| 摘要： | 随着国家“一带一路”战略的实施，高速铁路迎来了新一轮发展，新建的线路越来越向地形复杂的山区延伸，桥隧相连工程不断增多，在设计和施工过程中也遇到许多技术难题。在高陡边坡深“V”型山谷的桥隧相连处，受地质发育的影响，落石灾害较频繁，严重威胁着高铁列车运行的安全。桥隧相连处空间条件有限，受地形和施工条件的影响，桥梁墩台和隧道洞口衬砌相互衔接困难，落石防护结构的施做位置的选择存在着一定的困难。在结构安全性和经济性合理的前提下，如何将不同的结构合理的组合在一起，共同协调发挥各自的作用，成为工程技术人员亟待解决的一个技术难题。 桥隧相连处新型落石防护结构在具体工程应用上的可行性，目前仍处于前期研究阶段，该结构体系将棚洞建在桥梁之上，通过棚洞立柱和桥梁上跨结构连接，使其形成落石防护的整体结构。受落石冲击的棚洞结构及桥梁上跨结构彼此之间动力特性的相互影响，需进行深入的研究。 本文依托中铁四院的研究课题，在已有的研究成果基础上，采用ABAQUS有限元数值模拟软件，对桥隧相连处的新型落石防护结构动力响应进行分析研究，主要成果如下: (1)通过对不同缓冲层在落石冲击作用下的有限元动力响应分析，讨论不同缓冲层形式的减震吸能效果，不同落石能级下的缓冲层受力变形的特征，以及棚洞顶板结构变形及损伤情况，进而选择复合缓冲层作为合理的缓冲结构形式; (2)基于合理的缓冲层结构形式，研究落石冲击对桥隧相连新型落石防护结构的附加内力的影响，通过引入落石附加冲击系数μ，分析落石冲击对结构受力的放大效应，明确不同落石作用点下附加冲击系数μ在顺桥方向的分布特征，明确落石的最不利作用位置; (3)采用加速度时程方法，分析桥隧相连新型落石防护结构在横向地震作用下的动力响应，对比分析有无棚洞结构的受力变形特征，明确桥跨结构之上的棚洞结构对其下部的桥梁动力特性的影响。 |
| 作者： | 张晓强 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 吴旭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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