铁路隧道复合式衬砌作用效应统计特征分析

发布时间：2018-11-17 14:33

【摘要】：研究目的:作用效应的概率统计特征分析是隧道可靠性分析的重要内容之一,本文运用Monte-carlo随机有限元法对铁路隧道复合式衬砌进行计算,从抽样次数、分布特征及各参数对结果的敏感性方面展开分析,试图给出定性结论。研究结论:(1)在用Monte-carlo随机有限元法对隧道支护结构进行作用效应概率统计特征分析时,可以选择抽样1万次对随机变量进行模拟;(2)复合衬砌作用效应的变异系数和荷载的变异系数基本相当;(3)通过直方图和假设检验可以得到作用效应接受服从正态分布;(4)通过分析基本随机变量对作用效应影响程度可知,等效塌方高度是影响初期支护和二次衬砌轴力的最主要的因素,其次是材料的弹性模量和结构的厚度,而对偏心距影响最大的因素是弹性反力系数,在今后的工作中应该加强对围岩压力和弹性反力系数的研究;(5)该研究结果可为《铁路隧道设计规范》的修订提供理论依据。
[Abstract]:Objective: the probability and statistical characteristic analysis of action effect is one of the important contents of tunnel reliability analysis. In this paper, Monte-carlo stochastic finite element method is used to calculate the composite lining of railway tunnel. The distribution characteristics and the sensitivity of each parameter to the result are analyzed, and the qualitative conclusion is given. The conclusions are as follows: (1) when using Monte-carlo stochastic finite element method to analyze the probability and statistical characteristics of the action effect of tunnel support structure, the random variables can be simulated by sampling 10, 000 times; (2) the coefficient of variation of the action effect of composite lining is basically equal to that of the load, (3) the normal distribution of the action effect can be obtained by histogram and hypothesis test. (4) by analyzing the influence of basic random variables on the action effect, it can be seen that the equivalent collapse height is the most important factor affecting the primary support and secondary lining axial force, followed by the elastic modulus of the material and the thickness of the structure. The most important factor affecting the eccentricity is the elastic reaction coefficient. In the future work, the study on the surrounding rock pressure and elastic reaction coefficient should be strengthened. (5) the results can provide theoretical basis for the revision of Railway Tunnel Design Code.
【作者单位】： 石家庄铁道大学;
【基金】：铁道部科技研究开发项目(2012G014-D) 河北省高等学校科学研究项目(ZH2012037)
【分类号】：U455.91

【参考文献】

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1 谭忠盛;谢锦昌;;用蒙特卡罗法分析隧道衬砌荷载效应的统计特征[J];铁道标准设计通讯;1991年02期

2 孙昕;;铁路隧道风险评估指标体系及方法研究囿[J];铁道工程学报;2012年09期

【共引文献】

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本文编号：2338128