CRH3A型动车组通过隧道时的压力变化试验与CFD计算

通过动模型试验与CFD计算,研究时速250 km/h的CRH3A型城际动车组单车通过隧道时列车表面以及隧道表面的压力变化.结果表明:列车单车过隧道时隧道中流场的压力变化主要是由列车车头刚进入隧道时形成的压缩波与车尾进入隧道时形成的膨胀波在隧道内往返传播、反射等影响造成;单列车通过净空面积80 m2的隧道时最大压力变化量ΔP为2.6 k Pa,出现在鼻尖点.列车过隧道时头尾部附近的隧道内流场呈现一定的三维变化过程.数值仿真分析与动模型试验结果基本吻合,可以相互验证.     

暗挖隧道近距下穿既有区间隧道施工方案对比研究

以北京地铁17号线东大桥站下穿既有6号线区间线为背景,研究了新建双洞隧道下穿既有隧道时不同施工方案对既有隧道和新建隧道的影响.采用有限元软件MIDAS-GTS建立隧道施工模型,研究平顶直墙+管棚超前支护、拱顶直墙两种方案施工时既有隧道和新建隧道的变形和受力特征.结果 表明:平顶直墙+管棚支护相较于拱顶直墙方案既有隧道沉...     

岩溶隧道施工止水技术应用探讨

隧道施工时的高涌水量是隧道工程建设中的重大灾害之一。就隧道施工中顺利通过此高能水路段的工程措施进行了研究,并就围岩注浆止水与隧道排水与堵水方案优化进行研究。     

大断面浅埋黄土隧道施工参数研究

针对大西客专某大断面浅埋黄土隧道,基于有限元Plaxis-3D分析软件,采用莫尔-库伦模型,对隧道三台阶七步开挖工法进行了施工参数数值模拟。研究了隧道开挖中不同开挖循环进尺、不同台阶长度、不同分块大小施工对隧道变形及稳定性影响。研究结果显示：开挖循环进尺为1 m时,开挖步最大累积变形为30 mm;台阶长度为5 m时,隧道相对收敛为74 mm;上台阶高度为3 m时,隧道相对收敛为76 mm。此开挖参数可以有效地控制隧道变形,保证隧道围岩稳定。     

高温渣罐车通过时隧道内的热传递

研究了高温渣罐车通过隧道时,因高温热源的传热影响而使隧道内温度场发生变化,隧道内动态热源的热传递问题,并结合实例计算出了隧道内的温度分布情况。     

隧道断层开挖引起的地下水系统变化分析

在岩层中开挖隧道时以及开挖后,地下水会倒灌进隧道中.利用SEEP/W程序,对倒灌进隧道的地下水的水量及水位变化进行了二维有限元分析.研究对象是位于韩国Gyeongnam市Cheonseong山区的Wonhyo隧道,隧道模型范围内既有湿地,也有断裂带,选取了隧道沿途的4个典型区域进行研究.通过DFN模型计算了岩层中的导水...     

地铁列车隧道气动力学试验与仿真

充分发挥了试验与仿真分析相结合的手段,通过线路运行实测与仿真分析,研究了深圳2号线地铁车在隧道内运行时车内外压力的变化以及阻力系数的变化,研究发现列车在隧道内运行时阻力系数大大高于明线运行时的阻力系数,隧道截面的变化对车内外压力变化的影响很大.此研究方法体现了对地铁车空气动力学方面新的设计理念,为提高地铁车在隧道内运行时的空气动力学性能提供一定的指导以及参考意见.     

软岩隧道开挖数值模拟分析

以某铁路隧道为工程背景,该隧道为软岩大变形隧道,且地下水极为丰富,隧道穿过软岩地层时,初期支护多次出现下沉、开裂,最后导致初期支护置换,施工进度极为缓慢。针对隧道在软岩地段时,研究隧道在渗流场—应力场耦合情况下,对隧道采用三台阶开挖方法进行模拟,验证施工工法的可行性。     

控制型防排水隧道渗流场数值分析

分析隧道开挖过程中采用地下水控制排放措施时,隧道周围渗流场的变化情况,得出不同注浆圈渗透系数和厚度时隧道开挖排水量的大小,以及隧道开挖排水造成的地下水位降深情况。通过分析得出注浆圈厚度和渗透系数存在最优值。研究结论对于富水隧道施工有一定的指导。     

基于不同火源位置的分岔隧道临界风速数值研究

分岔隧道越来越多地出现在城市地下互通中,但当前对分岔隧道的研究却很少.因此,探究分岔隧道火灾的规律为工程实践提供一定的参考就显得格外重要.基于FDS(Fire Dynamic Simulator)研究了火源位置与分岔角度对临界风速的影响,结果表明:当火源在分岔点之后时,分岔隧道临界风速与单管直线隧道的临界风速相比差距不...     

计算隧道排水量及衬砌外水压力的一种简化方法

针对山区高水位隧道建立了研究隧道排水量及衬砌外水压力的简化模型，经过理论推导得出隧道排水量以及衬砌、注浆加固圈外水压力的解析公式，并将其应用于圆梁山隧道涌水量预测及排水量与衬砌水压关系研究．研究结果表明，随着隧道排水量的增加，衬砌水压减小，只有在考虑衬砌的排水性能即采取排水措施时才能发挥注浆加固圈对渗透水压的衰减作用，所得结论对于山区高水位隧道设计具有一定指导作用．     

基于行车安全需求的隧道光环境改善方法

高速公路隧道照明系统在隧道运营以及交通安全方面起着至关重要的作用。隧道光环境的优劣影响着驾驶员视觉感受以及行车操作行为。通过对隧道潜在致因的分析,研究隧道内部光环境与驾驶员遇到突发事件时的反应时间关系,采用Matlab优化照明系统布灯参数,以DIALux照明设计软件仿真,分别以仰角25°、30°和35°对道路最小照度、路面均匀度和道路总均匀度进行仿真实验,结果显示仰角30°时照明效果最好,驾驶员的视觉反应得到提升,为隧道照明设计提供理论参考。     

隧顶溶洞下隧道围岩稳定性数值模拟

隧道顶部存在溶洞时,将对整个隧道围岩的应力重分布产生较大的影响。利用有限元程序对隧道顶部存在溶洞的公路隧道围岩稳定性进行一系列的数值模拟研究,探讨隧道顶部溶洞大小及位置对围岩稳定性的影响,并得出一些经验关系。     

基于可见度水平的侧壁材料辅助隧道逆光照明效果分析

为提高隧道照明质量,实现隧道安全节能运营,通过室内隧道模型试验,分析采用不同隧道侧壁材料时逆光照明布灯间距对隧道照明效果的影响。研究表明:逆光角度为30°、布灯间距为11 m时隧道内的行车视看环境最好,最有利于行车安全;距逆光照明光线投射方向的第一盏灯具正下方的水平距离为3 m处测点的可见度最低,减小灯具照明交叠区域能够提高隧道内的照明质量;中央逆光照明条件下,隧道两侧的照明质量比中央差;采用高漫反射率侧壁材料能够提高隧道内的照明质量,提高行车安全性。     

相邻隧道中心距的研究

设计双线或多线隧道时，其相邻隧道合理中心距的研究是相当重要的课题。因为除围岩稳定性的因素外，合理隧道中心距还会受到地形，地貌，施工方法等因素的影响，本文就某引水隧道的合理中心距进行了探讨。     

城市隧道出入口视觉适应性研究

车辆由城市道路进入城市隧道时,驾驶员的视觉环境变化较为剧烈,行车环境的突变是城市隧道成为事故多发路段的重要原因之一。采用行车实验与理论分析相结合的方法,研究了城市隧道出入口驾驶员的生理特性,分析了隧道出入口亮度变化、视觉适应性对隧道入口障碍物视认距离的影响。研究结果表明：城市隧道进口一般路段瞳孔直径稳定在1.8mm左右,暗适应区间瞳孔直径从约1.9mm变化到约4.7mm,到完全适应时稳定在4.5mm左右,直至出口位置。     

烟囱效应对电缆隧道火灾蔓延影响研究

为了研究电缆隧道火灾在山地地形中的发展过程及规律,为电缆隧道火灾的防治与隧道结构的设计提供基础依据,利用三维火灾动力学模拟软件FDS对含不同坡度段的电缆隧道火灾进行了模拟试验研究,分析了电缆隧道发生火灾时烟气蔓延情况、火焰蔓延速度以及温度分布情况等规律。研究结果表明：电缆隧道内的坡度段在火灾过程中会形成烟囱效应,进而影响电缆隧道火灾的发展;随着电缆隧道坡度段坡度的增加,隧道内的高温区域减小并向着有坡度段的一侧移动;隧道的坡度与隧道左端面的进风速度有正相关的关系。     

隧道结构对高速列车穿行过程气动特性的影响

以CRH2型高速列车穿行隧道过程的气动特性为研究对象,建立了列车模型及具有不同缓冲结构、不同阻塞比的隧道计算模型,并与相同工况下的模型实验进行对比,验证了仿真模型的可行性.以kε-湍流模型为基础,对高速列车以不同速度进入具有不同缓冲结构、不同阻塞比的隧道时的外流场进行了仿真模拟.分析了列车在进入隧道时压缩波的产生机理,得到了列车表面风口在车体进入隧道过程中的压力波动情况.仿真结果表明：隧道缓冲结构的缓冲性能按抛物线型、线性、不连续性的顺序依次减小;压力值随阻塞比增大而线性减小.由此提出了减小列车进入隧道时表面压力波动的方法.     

不同错距开挖对隧道衬砌受力的影响研究

以哈尔滨地铁某区间隧道为工程背景,采用Midas-NX建立三维有限元模型,研究不同错距长度对隧道衬砌结构的影响,得到当两隧道埋深较深且距离较远时,隧道错距开挖带对衬砌结构内力的影响并不显著,可以忽略不计,在实际工程中,为保证两隧道间土体的稳定性,需采用错距开挖隧道。     

地铁盾构隧道下穿既有构筑物沉降分析及对策

以国内某盾构隧道下穿既有构筑物为工程依托,运用有限元分析软件Plaxis模拟盾构隧道开挖的全过程．对施工所引起的沉降进行数值模拟分析。研究结果表明：隧道下穿住宅楼时,桩基础会产生较大的不均匀沉降;隧道下穿锅炉房时,左右线开挖后引起的基础沉降都超出了可控范围;隧道在先后下穿住宅楼和锅炉房的施工过程中都存在较大风险。通过研究提出了盾构施工期间技术措施,有效地控制构筑物沉降,以达到相关安全性要求。