不同水位条件下地铁行车荷载对越江隧道管片的影响

发布时间：2021-07-30 07:07

　　长江流域在旱季与洪季间水位相差十余米,对江底隧道的影响尤为重大,因此对越江地铁隧道在水位变化下的稳定性研究迫在眉睫。以离散元为工具,借助室内三轴试验标定参数建模,基于二维地铁行车荷载加载模式,选择隧道管片内的颗粒振动加速度、径向应力、环向应力等参数作为研究内容,分析对比常年水位与洪水位下隧道管片的动力响应。研究表明,洪水水位时的管片拉应力和压应力较常年水位条件下大4倍,但未超过管片的抗拉强度;常年水位条件下管片受地铁行车荷载的振动影响较大,其颗粒振动加速度平均值较洪水水位条件下大150倍。因此,在旱季或洪季地铁运行时,均需要加强管片的检测和维护。 

【文章来源】：长江科学院院报. 2020,37(06)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

武汉地铁2号线越江段某截面工程地质图

本文从Connolly等[11]提出的2.5D(2.5 dimentions)列车行车荷载与车轮和频率的关系中得到启发,提出了二维模型内列车振动荷载表达式,并假设土层沿隧道纵截面方向保持不变,地铁列车振动荷载模型见图2。如图2所示,地铁列车振动荷载模型由5个函数组成,其中F1为列车头第一个车轮前的荷载函数;F2为转向架上的两相邻车轮间的荷载函数;F3为一节车厢中间部分的荷载函数;F4为两节车厢中间连接处的荷载函数;F5为列车尾部最后一个车轮后的荷载函数。 f1,f2,f3,f4为以上各个函数的频率,可由式fi=v/Li计算得到,v为地铁行驶速度; L1为车头处第一个车轮与车头间距; L2为转向架上两车轮间距; L3为车厢中部间距; L4为车厢连接处间距; L5为车位后距离。地铁列车振动荷载函数以及各间距详见文献[9]。图3 越江地铁隧道离散元模型

越江地铁隧道离散元模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]汛期地铁行车荷载作用下越江隧道离散元分析（英文）[J]. Zhi-hua ZHANG,Xie-dong ZHANG,Yao TANG,Yi-fei CUI.  Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2018(05)
[2]旧有隧道隐伏病害GPR探测异常特征分析及病害程度评价[J]. 李宁,刘振东,郭秀军,王莹莹.  长江科学院院报. 2018(03)
[3]大跨度过江隧道结构在地震动作用下响应分析[J]. 高文立,杨明松,赵伯明.  公路. 2012(05)
[4]高速列车振动荷载下大断面隧道结构动力响应分析[J]. 李亮,张丙强,杨小礼.  岩石力学与工程学报. 2005(23)
[5]列车荷载作用下地铁重叠隧道的响应分析[J]. 高峰,关宝树,仇文革,王明年,李成辉.  西南交通大学学报. 2003(01)
[6]列车动载作用下交叠隧道动力响应数值模拟[J]. 陈卫军,张璞.  岩土力学. 2002(06)



本文编号：3310953