基于动载试验模态柔度分析法在大跨连续梁桥状态评估中应用

本文采用三维、可压缩、非定常SST湍流模型,研究列车高速通过隧道时,隧道长度对车体内外压力变化的影响规律,并采用动模型试验对数值计算方法进行对比验证.研究结果可为评估列车高速通过隧道过程中耳感舒适性提供参考依据.     

高速列车通过隧道时洞口瞬变压力的产生机理

高速列车进入隧道时洞口产生的压力瞬变既是隧道出口的噪音源,又是影响旅客舒适度的一个主要因素.文章用FIUENT三维流体数值模拟软件,模拟出洞口压力场的变化,解释了这一瞬变压力的产生机理,这对高速铁路新型洞门的进一步研究提供了理论基础.     

高速列车通过隧道时压力波动过程的模型试验

文章通过模型试验对高速列车通过隧道时产生的复杂压力场进行了模拟,并对试验结果中的压力及压力梯度曲线进行了分析,将其中的压力波动情况和列车的运行情况相结合,较为清晰地对这一过程进行了描述和解释.     

隧道长度对瞬变压力的影响

与阻塞比和车速不同,隧道长度对瞬变压力的影响呈现出明显的非单调性。这是在高速铁路隧道设计中必须考虑的问题。根据现场实测资料,研究分析了压力波的传播、反射和叠加规律,提出了单线隧道相应于压力变化不同情况的"最不利隧道长度"的计算图表及公式。     

高速列车荷载作用下仰拱对隧道整体动力特性的影响分析

仰拱作为隧道衬砌的重要组成部分,其设置对改善隧道结构受力状况,提高隧道结构的整体稳定性都非常重要。但在列车激振荷载作用下,仰拱在隧道整体结构中所发挥的作用还需要进一步研究。文章通过数值分析方法,从动力学角度对仰拱在高速铁路隧道列车振动响应中的作用和影响进行了探讨;比较了不同仰拱形式下隧道结构各控制点的动力学特性及衬砌和围岩受力特性,可为隧道仰拱设置中综合考虑动静力影响提供参考。     

兰渝铁路西秦岭特长隧道司乘人员舒适性分析

文章根据国内研制的一维可压缩非定常不等熵流动特征线法隧道压力波动分析工具,预测了西秦岭特长隧道采用56.54 m2、53.06 m2、49.12 m2三种不同净空面积值和时速200 km条件下,列车通过隧道时的车内外压力波动规律,进行了舒适性的判定,得出了西秦岭特长隧道采用较小净空面积满足国内舒适性标准的结论.文章结论为西秦岭特长隧道净空参数确定和采用不同施工工艺提供了空气动力学依据.     

既有高速铁路隧道对开行高速磁浮列车适用性

既有高速铁路的线路空间线型、桥梁设施基本能够满足高速磁浮列车的开行要求,但隧道作为影响高速列车运行速度的重要因素,对于利用既有高速铁路开行磁浮列车的影响较大。空气动力学效应引起的隧道断面问题是影响隧道开行磁浮列车的主要因素,本文提出利用既有设计速度为250km/h与300～350km/h的高速铁路隧道开行高速磁浮列车的方案,包括降速、缩小列车断面积及提升车体气密性方案。以某双线铁路为例,原方案区间平均运行速度为204.8km/h。在不改变既有隧道断面的情况下,在既有高铁线路上开行磁浮列车,采用降速、缩小列车断面积及提升车体气密性方案,能够将区间平均运行速度提升至393.9～411.14km/h。由此得出,既有高速铁路隧道对开行磁浮列车具有一定的提速潜力。     

列车动载引起下穿隧道振动三维数值分析

以上海轨道交通9号线R413标段的三孔并行盾构隧道下穿沪一杭铁路干线为背景,采用3D动力有限元对列车动载引起下穿隧道的振动影响进行了研究.结果表明:当对向行驶的两列车机车的后转向架轮载同时作用在B隧道正上方时,为隧道结构的最不利位置;在动载作用下,拱顶竖向压力随埋深呈多段非线性变化;下穿隧道拱顶竖向压力沿纵向呈悬练线形分布,最大值出现在双线铁路的中线处,向两侧逐渐减小,影响约在铁路中线两侧各12m范围,结构产生了显著的纵向拉、压力;经对计算振动加速度和测试结果比较,两者规律基本一致.     

高速铁路隧道长度对压缩波波前变形的影响研究

依据一维可压缩非定常不等熵流动理论,以及黎曼变量特征线方法,在控制方程中计入瞬态摩擦项及传热项,对不同长度无碴隧道内压缩波波前变形进行数值模拟。与国外现场试验比较验证,表明本文计算方法和程序是正确的;在长隧道计算工况下,隧道长度对出口处压缩波的压力梯度影响明显,为进一步研究微压波强度提供依据。     

高速铁路隧道辅助坑道对瞬变压力影响的试验研究

通过模型试验对高速铁路列车通过带有辅助坑道的隧道时形成的气压波动进行模拟,并对试验结果进行分析,研究高速铁路隧道辅助坑道的位置、长度及断面面积对瞬变压力的影响.试验结果表明,辅助坑道的位置不同,即反射界面的位置不同,会导致产生膨胀波的叠加位置发生变化,从而对列车上空气压力波动会产生有利或不利影响;根据叠加原理,可以得出影响隧道瞬变压力的长隧道中辅助坑道最有利和不利位置.通过压力波动曲线比较可知,辅助坑道的长度对隧道内瞬变压力的影响不大;但辅助坑道的断面积不宜过大,否则会产生不利影响.     

锚杆长度对散岩堆积体中隧道洞口段稳定性的影响研究

针对松散堆积体地层,隧道施工出现大量的安全事故,大变形和塌方事故不可避免,因此有必要进一步针对此类地层条件下的隧道施工技术开展深入的研究,从而为高速公路隧道的安全、快速施工提供重要保障.为此,文章开展数值模拟,研究了锚杆长度对维持散岩堆积体中隧道洞口段稳定性的影响.结果表明:隧道在开挖过程中,左线隧道的竖向位移表现出拱...     

盾构隧道局部渗漏水对其力学特性的影响

针对盾构隧道接头渗漏水导致结构长期运营安全性能降低这一问题,文章建立了接头渗漏水数值计算模型,对接头局部渗漏水条件下管片结构的力学响应进行分析.结果表明:接头渗漏水会导致接头附近管片所承担的外水压力明显减小,且减小量值随着渗流量的增加而增加;管片结构内力随着渗流时间的增加,体现为快速增加、缓慢增加和趋于稳定的三阶段变化...     

降雨入渗对浅埋偏压隧道及其支护系统的影响

利用渗流-应力耦合方法对浅埋偏压隧道在降雨入渗情况下的稳定性做了三维数值分析.模拟了隧道的开挖、锚杆支护和衬砌支护过程,以及完工后长期降雨对隧道及其支护系统的影响.锚杆使用杆单元模拟,采用杆单元埋入实体单元技术,简化了有限元建模过程.计算模型对隧道有无排水系统的情况作了仔细分析,结果表明,在不排水条件下,降雨入渗将使隧道衬砌的最大弯矩增加近1倍,锚杆上的最大轴力增加近20%;而在排水条件下,衬砌和锚杆上的力学行为和降雨前相比,并无明显变化.因此,隧道排水系统的合理设置,对于降雨期间的隧道稳定性和支护系统的力学行为有重要影响.     

地铁盾构隧道施工对近接桩基的影响研究

采用三维有限元方法对盾构隧道近接桩基施工进行模拟,分析盾构机动态掘进时既有桩基位移的变化规律.模型中实现了盾构施工过程的步步掘进模拟,采用了接触单元来模拟桩基与土体的相互作用,并考虑了注浆层硬化的时间过程.计算结果表明,盾构隧道修建时,既有桩基将产生沉降和倾斜,桩基与土体的沉降差导致它们的接触面在地表处产生滑移,桩基顶部向隧道侧挤压,而在另一侧与土体脱离.施工参数的敏感性分析表明,增大顶进力会增大施工期间的桩基倾斜率,但对最终倾斜率影响不大;增大注浆压力则将增大桩基的最终倾斜率.该工作可为类似工程的施工提供参考.