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软弱地层中水下高速铁路盾构隧道列车振动响应分析
| 论文题名： | 软弱地层中水下高速铁路盾构隧道列车振动响应分析 |
| 关键词： | 盾构隧道;激振函数;流固耦合;软硬不均;累积变形 |
| 摘要： | 随着盾构法施工技术的日趋成熟,盾构法施工被越来越多地应用到水下隧道工程的建设中。盾构法隧道存在接缝多、整体性差、动力响应复杂等缺点,且水下盾构隧道所经地层的地质构造一般比较复杂,因此在列车荷载作用下其动力响应规律较一般隧道更为复杂。 本文以铁道部科技研究开发计划项目(2006G007-B)为支撑,以广深港客运专线狮子洋隧道为工程背景,采用数值计算和经验公式拟合的方法,对水下高速铁路盾构铁路隧道在列车振动荷载作用下的动力响应特性进行了系统的研究,重点探讨了砂土、软土层中隧道结构的受力特性和基底累积变形规律。主要研究内容有: (1)通过国内外文献的广泛调研,对列车荷载的模拟方法、砂土液化的判别方法、列车振动对既有结构的影响以及循环荷载作用下土体累积变形计算方法进行了系统的总结； (2)选取可能产生砂土液化、软土振陷病害的典型横断面进行了二维平面数值分析,考察了软弱地层中隧道结构和隧底土层在高速列车振动荷载作用下的动力响应特性； (3)通过对隧道周边多种加固方案的对比,对管片内有、无二次衬砌两种方案的对比,探讨了不同地基参数、有无二次衬砌对隧道结构抗振性能的影响； (4)建立工作竖井与盾构隧道、明挖隧道的空间交叉结构三维数值计算模型,分析了连接处支护结构关键点的位移和应力响应规律,并对结构的抗振性能做出了评价； (5)在考察了地基软硬过渡段隧道结构受力特性的基础上,利用经验拟合模型计算了列车反复倚载作用下隧道地基的累积变形,并对软硬不均段地基不均匀沉降对结构安全性的影响进行了评价。 以上研究成果已用于指导狮子洋隧道的设计和施工。 |
| 作者： | 陈松洁 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 彭立敏;施成华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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