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北京地铁15号线盾构下穿望京西站站房基础结构变形规律及动力响应分析
| 论文题名： | 北京地铁15号线盾构下穿望京西站站房基础结构变形规律及动力响应分析 |
| 关键词： | 地铁车站;盾构穿越;数值模拟;变形规律 |
| 摘要： | 轨道交通以其高效，节能，快速，大运量等特点被国内各大城市所青睐，在空气污染、交通拥堵、城市居住环境不断恶化的现状下，轨道交通成为解决市民出行问题的重要手段。近些年国内掀起了地铁建设的大潮，随着地铁线路长度和网络密度的不断增加，新建线路施工遇到的问题也越来越多。在城市轨道交通线网中，后期实施的线路不可避免的要与前期线路和其它一些既有建筑物构筑物发生交叉穿越。在地铁施工领域，盾构法以其施工安全、高效的优点，在各类型穿越工程中广泛应用。但是，盾构施工引起的地层损失会造成地面沉降，在穿越工程中会导致既有车站、轨道结构的变形，严重时可能危及到行车安全。因此，对此类工程进行施工前的预测与安全评估，分析盾构施工对既有线路和结构带来的影响和变形规律，可以为工程的实施提供有效指导和合理建议，从而确保工程的顺利实施，保障既有线的安全运营。 本文以北京地铁15号线大直径盾构下穿既有13号线望京西站站房工程为研究对象，通过使用有限元分析软件，对盾构穿越带来的既有车站结构和轨道结构的影响和变形规律进行研究，并通过工程实施中的实测数据验证有限元计算结果的可信性。本文主要开展的研究工作如下: (1)采用ANSYS有限元软件，基于连续介质理论，建立地层—结构三维实体模型，利用生死单元模拟盾构施工中的土体开挖和管片拼装过程。通过对注浆和不注浆两种工况的模拟分析，探讨了不同的工况下既有车站结构和轨道结构的变形规律。根据模拟结果，对盾构穿越工程提供合理建议。 (2)对穿越工程现场实测成果进行分析，了解实际工程中结构的变化机制，并与ANSYS模拟结果对比分析，佐证有限元分析结果的可信性。 (3)采用ABAQUS有限元软件，建立车辆—轨道—道床耦合动力学模型，基于ANSYS静力分析的计算结果，分析盾构施工产生的轨道结构变形对车辆行走性能和轨道动力特性的影响，为保障既有线路的安全运营提供合理建议。 |
| 作者： | 谢彤彤 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 彭华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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