地铁双层交叉隧道非线性地震响应分析

以北京某地铁双洞盾构隧道近距离下穿既有矩形矿山法隧道为例,建立不同交叉角度的地铁双层交叉隧道三维数值模型,采用日本阪神波及北京人工波作为向基岩输入的地震波,研究其在水平强地震动作用下的地震响应特性,并与单层矩形/圆形隧道的地震响应特性进行比较。结果表明:双层近距离交叉隧道相互作用效应对上、下层隧道相对水平位移峰值和振动加速度均具有放大作用,且均随着交叉角度的增大而减小,对上层矩形隧道的地震应力有增大作用,对下层圆形隧道的地震应力有减小作用,且与交叉形式和基岩输入的地震波特性密切相关;上层矩形隧道顶、底板与侧墙的连接部位、中隔墙(中柱)的顶部和底部,以及下层圆形隧道的拱肩和拱腰处是结构的薄弱部位;矩形隧道和圆形隧道的地震变形模式分别近似于正弦曲线的单调递增段和反S形;场地土层的变形以剪切变形为主;土与结构的接触面是地震发生时的薄弱环节。     

饱和砂土中的地铁圆形衬砌隧道地震响应分析

研究目的:将多屈服面动本构模型引入土体动力有限元计算,在实际工程中,验证其正确性和合理性.研究结论:多屈服面动本构模型在描述土真实特性方面具有适用的普遍性和应用的灵活性;以往采用单屈服面模型进行计算是偏于安全的.     

地震作用下地铁隧道与邻近建筑相互影响研究

以西安地铁某区间隧道侧穿学校公寓为研究对象,利用MIDAS GTS数值模拟软件进行时程分析。重点研究了地震作用下地铁隧道与邻近建(构)筑物间的相互影响。研究结果表明,隧道结构刚度较周围地层大,对周围地层变形存在约束性,使隧道周围地层的整体刚度有所提高,隧道结构的修建不会造成周围地层及邻近建筑所受地震作用增大,而邻近建筑的存在会造成隧道结构所受的地震作用增大。根据研究结果,针对隧道邻近建(构)筑物提出了抗震构造措施,为类似工程提供参考。     

地铁交叉隧道结构地震动力响应分析的ADINA模型构建

阐述了地铁交叉隧道结构地震动力响应分析的必要性和常用研究方法及其优缺点,指出采用有限元数值模拟方法是研究此问题的有效手段。以北京地铁14号线下穿1号线大望路站节点工程为依托,介绍了采用ADINA软件研究地铁交叉隧道结构地震动力响应分析的研究思路及其实现步骤,主要包括几何模型的构建、模型初始应变处理、无限远边界设置、地震加速度时程滤波与基线校正、地震动力分析假定以及分析变量设置与数值提取等。     

西安地裂缝场地地铁隧道盾构法施工沉降分析

以往西安地裂缝场地地铁隧道均采用暗挖法通过,面临施工周期长、费用高等问题,考虑到当前及未来西安地裂缝活动减缓或基本不活动趋势,盾构法便提上日程.以西安地铁8号线盾构法穿越地裂缝场地为工程背景,基于有限元数值计算,分析盾构施工引起的地表沉降、结构变形规律及影响范围,并与地裂缝场地传统CRD工法、天然场地盾构工法掘进对比....     

平行于地裂缝的地铁隧道避让距离研究

地裂缝为西安特有的地质灾害,地裂缝的变形对地铁的施工与运营均有不同程度的影响。首先通过1∶5的大型模型试验,对平行于地裂缝的地铁隧道的致灾模式进行研究,得出结果:地铁隧道随着地裂缝上盘沉降量的增大,结构没有出现扭剪变形,且随着平行距离的增加,地裂缝处滑动土楔对隧道的侧向挤压作用也逐渐减弱。通过数值模拟计算,对以上模型试验分析的结果进行更深入的验证,最后得出结论:地铁隧道与地裂缝上盘间30 m为地铁隧道的安全避让距离。该结论对今后西安地铁建设的选线具有重要的参考价值。     

地铁隧道施工邻近建筑物安全风险评价

分析了地铁隧道施工对邻近建筑物的影响因素及建筑物本身抵抗变形的因素,对地铁施工引起的环境建筑物的风险进行评价.应用可变模糊集理论,建立了地铁施工区间多个邻近建筑物安全风险排序模型及邻近建筑物安全风险评估模型,对隧道施工引起的邻近各建筑物的安全风险进行排序,并进一步评价建筑物安全风险等级.通过风险评价,可为地铁隧道施工前期风险源排查、采取合理的施工措施及保护措施提供依据,从而在保证邻近建筑物安全的基础上实现地铁隧道的施工.     

邻近地铁盾构隧道的深基坑支护分析

佛山市岭南天地项目大型深基坑在紧邻盾构隧道侧采用“地下连续墙+后排桩+竖向混凝土斜撑”支护结构,并对基坑土体进行加固。结合场地地质条件及基坑施工特点,采用有限元方法分析深基坑施工过程及其对支护结构与隧道结构变形的影响,论证了支护结构的可行性,并将模拟结果与实测数据进行了对比分析。研究结果表明：采用的支护结构与基坑土体加固措施一起形成“加强型门式刚架”的复合支护结构,整体共同作用明显,支护效果较好,计算结果与实测数据基本吻合。     

地铁重叠隧道的列车动荷载响应分析

对深圳地铁一期工程单洞双层隧道列车动荷载响应进行了有限元模拟分析.分析结果表明,在列车动荷载作用下,隧道中将主要出现拉应力,在隧道底部内边缘、下洞边墙脚偏上内边缘、中隔板下边缘、上洞边墙脚偏上内边缘均将产生较大的拉应力,因此,需要采用加固措施,以确保隧道支护结构和周边建筑物的安全.同时,也应控制列车噪声,减小对周边环境的影响.     

高速铁路和地铁近距离平行隧道动力响应分析

针对目前国内存在的高速铁路与地铁近距离平行隧道工程,采用拟合的列车振动荷载,通过在轮轨上施加实测振动荷载,同时对列车施加速度场的方式,分析了在高铁列车单独行驶、高铁列车和地铁列车同向行驶及相向行驶3种工况下平行隧道衬砌拱腰、拱脚及道床中心的动力响应特性及其相互关系。结果表明:在列车行驶过程中,列车距离监测点越近,其振动效应越强;在同一横截面上,高速铁路隧道道床中心的动力响应最大,拱脚次之,拱腰最小;高速铁路隧道衬砌动力响应在高铁列车单独行驶时最小,高铁列车与地铁列车同向行驶时次之,高铁列车与地铁列车相向行驶时最大。     

地铁隧道斜交穿越地裂缝带的纵向设防长度

以西安地铁1号线斜交穿越地裂缝带为工程背景,通过地裂缝活动的大型物理模型试验和有限元数值模拟,对西安地裂缝活动的影响范围和西安地铁1号线隧道穿越地裂缝带的纵向设防长度进行研究.结果表明:地裂缝活动时引起其上盘地层中出现应力降低和下盘地层中出现应力增强现象,且在垂直于地裂缝走向上其两侧地层中应力变化大致呈现出反对称分布特征.隧道设计埋深处地裂缝活动的影响区宽度为30 m,即上盘17.5 m,下盘12.5 m;考虑安全系数时地铁隧道穿越地裂缝带的设防宽度为55 m,即上盘35 m,下盘 20 m.根据地铁隧道与地裂缝带的斜交夹角,确定地铁区间隧道不同夹角斜交穿越地裂缝带的纵向设防长度.研究结果对西安地铁1号线区间隧道斜穿地裂缝带的结构处理及设计具有一定参考价值.     

武汉市地铁车站结构的三维地震响应分析

选取武汉市一地铁车站结构,采用FLAC3D软件建立其三维计算模型,研究100年超越概率为10%的武汉人工波作用下地铁车站结构的三维地震响应.计算结果表明:离车站结构端部1.5倍车站结构宽度的横断面可简化为平面应变问题考虑;车站结构纵向跨中的横截上结构内力及变形均最大,因而按平面问题计算的结构进行结构设计,结构是偏于安全的;地震荷载对柱端弯矩的影响最大,其次是侧墙,对板的影响最小.该研究成果可为武汉市地铁车站结构的抗震设计提供参考.     

西安地铁区间隧道通过地裂缝带的方案探讨

根据西安地裂缝变化运动特点,提出西安地铁区间隧道通过地裂缝带的结构、防水、道床及线路设计的初步方案。     

深基坑施工对邻近地铁隧道的影响预测

为预测某大厦深基坑施工对邻近地铁隧道的影响,首先计算了该基坑近地铁侧围护结构在不同工况下的位移,得出其最大位移曲线;在此基础上,采用半经验、半理论的方法对地铁隧道处土体的水平位移和竖向位移进行计算,以此来保守估计地铁隧道的结构变形.     

地下交通隧道开挖段纵向地震响应分析

为了探讨隧道的纵向地震响应特性,本文采用TDAPⅢ软件,结合反应位移法对日本一地下交通隧道A号线的开挖段进行纵向地震响应分析。通过建立合理的隧道模型,考虑土与隧道结构之间的相互作用,探讨了隧道中连接设计对地震响应的影响,得到了隧道结构的内力和变形。分析结果表明:在地震作用下,隧道结构剪力、连接弹簧剪切变形量及其张开量均未超过相应限值,而结构的弯矩在389 m处测点附近非常接近限值,应当将此处作为抗弯薄弱位置并加强该处的抗弯性能。     

考虑接头影响的盾构隧道地震响应分析

为探明地震作用下盾构隧道管片接头与拼装方式对其横断面地震内力及变形的影响,分别针对匀质圆环模型以及梁—弹簧模型开展反应位移法计算,对不同转角错缝拼装管片环的地震内力与变形进行对比分析。研究结果表明:两种模型计算所得衬砌横断面地震弯矩、轴力均呈反对称分布,在左右拱肩、拱脚部位出现最大值,地震剪力呈近似对称分布,整环内力图在管片接头处出现内凹或突变;与匀质圆环模型相比,梁—弹簧模型因考虑了管片接头与拼装角度造成地震内力计算结果相差20%左右,变形值则最大可造成40%以上的误差。综上可知,盾构隧道接头对其地震内力分布以及接头处变形均影响显著,采用匀质圆环模型计算管片转角时存在较大误差,当需要精确求解时该模型不再适用。     

西安地铁二号线隧道过地裂缝段结构与防水设计

通过对西安地铁二号线沿线地裂缝成因机制、影响范围、最大错动量的分析，确定地裂缝段的隧道结构设防长度、高度和特殊防水措施，文中对隧道过地裂缝段的研究结论已经在二号线工程的设计施工中得到实施．     

近断层地震动作用下地铁隧道动力响应分析

为探究地震动引发的断层竖向效应对隧道等地下结构物的影响,选取有代表性的地震动监测数据,建立三维动力有限元模型,分析了不同竖向峰值加速度地震动下隧道结构与地层的动力响应规律.结果表明:断层对地震动具有放大作用,断层附近地层加速度较大;拱顶和拱腰受到地震动竖向效应的影响较大;在竖向地震分量比值较小时,随着竖向地震分量的增加...     

临河地铁隧道下穿干渠施工响应分析与控制措施

针对矿山法施工的临河隧道受季节性水位变化影响的问题,以济南轨道交通R3线暗挖隧道下穿大辛河东支沟段为例,采用FLAC3D有限差分软件建立三维数值模型,分析水位变化条件下临河暗挖隧道下穿干渠的施工响应与互馈效应。研究表明：采用洞内超前管棚+全断面注浆+渠道两侧注浆加固时,衬砌最大压应力相对另外两种方案减少了约55.7%和41.3%,衬砌最大拉应力相对另外两种方案减少了约55.9%和33.7%;地层和渠道的受力变形均优于另外两种方案,在变形控制标准值允许范围内。工程实践证明,临河暗挖隧道丰水期下穿渠道施工采用洞内超前管棚+全断面注浆+渠道两侧注浆组合加固方案可以有效控制地层变形,确保隧道的施工安全。