列车脱轨撞击下盾构隧道管片衬砌开裂与接头螺栓动力响应特性研究

发布时间：2017-10-29 15:18

  本文关键词：列车脱轨撞击下盾构隧道管片衬砌开裂与接头螺栓动力响应特性研究

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【摘要】：建立盾构隧道非线性开裂三维有限元模型,研究时速200km列车脱轨撞击荷载作用下,盾构隧道管片衬砌裂缝的分布、大小、扩展过程以及接头螺栓的最大主应力、振动速度、振动加速度等动力响应特性。研究表明:在列车撞击下,管片衬砌开裂的位置主要集中在管片衬砌受撞击的中心区域及其附近纵向接缝部位;不同部位的裂缝扩展形态有差别,撞击中心区域的裂缝为贯穿性不规则曲线裂缝,纵向接缝部位的裂缝通常呈现直线裂缝或多段折线裂缝;撞击中心区域主裂缝的张开度与距撞击中心的距离有关,除撞击中心处以外,距撞击中心越近位置的裂缝其张开度越大;螺栓的最大主应力峰值、振动速度峰值均出现在荷载震荡作用阶段,而振动加速度峰值则出现在荷载峰值阶段,同一水平位置上位于撞击区域后侧的管片接头螺栓所受到的最大主应力、振动速度和振动加速度等动力响应总是大于前侧螺栓。
【作者单位】： 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室;西南交通大学土木工程学院;铁道第三勘察设计院集团有限公司;
【关键词】： 管片衬砌裂缝 列车脱轨撞击 螺栓动力响应 盾构隧道
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51178400,51278425) 中国铁路总公司科技研究开发计划项目(2014G004-H)
【分类号】：U455.43
【正文快照】： 盾构隧道为装配式管片衬砌结构,管片主要靠螺栓等接头构件连接,一旦隧道内发生列车脱轨撞击隧道事故,在列车撞击荷载的作用下,盾构隧道管片衬砌会出现损伤和开裂,并可能出现螺栓断裂失效、接缝板破坏、衬砌环垮塌等重大安全事故。有鉴于此,为了掌握盾构隧道在列车撞击荷载作用

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1 彭立敏;艾辉军;施成华;;基于三维非连续接触模型的盾构隧道受力与变形分析[A];第十二届海峡两岸隧道与地下工程学术与技术研讨会论文集[C];2013年

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本文编号：1113528