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盾构隧道无轨枕整体道床计算方法及其结构形式研究
| 论文题名： | 盾构隧道无轨枕整体道床计算方法及其结构形式研究 |
| 关键词： | 盾构隧道;无轨枕;整体道床;计算方法;结构形式 |
| 摘要： | 道床板作为轨道结构承载层，其厚度是保证其在列车荷载作用下有足够强度、稳定性和抗裂性能的重要设计参数。相对于轨枕式道床，无枕式整体道床道床板直接承受由钢轨传递的动荷载，受力模式发生改变。因此，必须从整体道床和管片强度和功能要求出发，对无轨枕整体道床的受力模式及计算方法进行研究，获取其最小厚度、合理结构形式及相应的工程措施。 基于弹性地基梁理论，结合管片等效刚度理论，建立弹性地基叠合梁分析模型及微分方程，对垂向荷载作用下整体道床内力进行分析。基于假定破裂面，提出横向力作用下整体道床局部抗冲切计算方法。基于破坏棱锥理论，提出整体道床上拔力作用计算方法。 采用有限元法对不同厚度条件下整体道床垂向轮轨力、横向力、上拔力作用进行分析，以强度作为控制指标对比得出道床控制厚度。 利用现有车辆-轨道耦合动力学理论，获取列车动荷载。利用有限元方法对列车动载荷作用下整体道床及管片的应力分布进行分析，通过建立疲劳方程，对道床高应力区疲劳及损伤进行分析，对孔区混凝土寿命进行分析。 采用有限元法计算隧道不均匀沉降条件下整体道床在列车载荷作用下的应力分布，获取其厚度要求。对不同结构缝间距设置条件下道床板内力进行三维有限元分析，得出合理的结构缝设置间距。对比计算中心水沟和侧水沟式整体道床内力分布，从受力角度获取合理断面形式。基于对螺栓孔区道床应力分析，对整体道床合理加强措施进行分析。 结论认为，动载疲劳对道床厚度起控制作用，改善基底条件控制隧道不均匀沉降是控制道床变形的有利手段。 |
| 作者： | 田海波 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 许恺 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学交通运输工程学院 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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