地震波斜入射下复杂地质中隧道动力响应分析

文章基于粘弹性人工边界理论,采用地震动力仿真模拟方法,建立了地震SV波斜入射下能同时考虑土体-结构动力相互作用、行波效应的地铁隧道-地基整体分析模型,系统分析了地震SV波斜入射下软硬土体相间复杂地质条件中地铁隧道的动力响应规律。结果表明:地震波入射角度对隧道结构动力响应影响显著,随着入射角度的增加,整个区间隧道的动力响应逐渐减弱;同一角度入射下,隧道在软、硬土体交接处的动力响应要显著高于其余部位,说明该处为抗震不利地带;随着软、硬土体弹性模量相差越来越小,整个区间隧道上各点的动力响应逐渐趋于接近;衬砌结构厚度的增加在一定程度上减少了软硬土体交接处隧道结构的位移和弯矩,提高了隧道的抗震性能。     

岭脚隧道施工过程围岩及支护结构应力响应数值分析

为了得到隧道开挖过程周围围岩及支护结构的应力响应规律,文章以岑水高速公路岭脚隧道为研究对象,通过应用有限元分析软件MIDAS/GTS,对施工过程围岩与支护结构的应力响应规律进行了数值模拟,分析隧道施工中的围岩应力状况。     

大跨度隧道动态施工力学响应的数值分析

文章以重庆建新坡隧道为例,对大跨度隧道施工过程中的围岩应力和塑性区变化进行了FLAC3D三维数值模拟分析,揭示了围岩应力和塑性区的分布规律,为大跨度隧道工程设计和施工提供参考依据。     

双线并行盾构隧道横向地震响应规律研究

为研究双线并行盾构隧道的横向地震响应规律以及隧道—土体—隧道的相互作用机理,文章以深圳地铁13号线区间盾构隧道工程为背景,运用MIDAS/NX有限元模拟软件,计算分析日本阪神波及北京人工波下不同角度并行的双线盾构隧道地震响应规律。结果表明:与单线隧道相比,双线并行的空间组合方式对土体的动力响应具有放大效应,尤其是近距离隧道的中夹土;水平并行隧道动力响应最大,是线路抗震设计的最不利组合方式;双线隧道靠近侧的X型区域内力与变形最大,是结构抗震设计的薄弱环节;隧道—土体—隧道相互作用区域可根据距径比划分为3个等级:严重影响区、中度影响区及轻微影响区。     

柔性比对隧道地震动力响应影响研究

地震作用下隧道与围岩动力相互作用的强弱与隧道和围岩的相对刚度关系密切,为分析地震作用下隧道衬砌与围岩相对刚度对结构内力的影响,文章引入柔性比的概念进行抗震数值计算分析。通过对地震波、边界条件进行处理,建立计算模型分析在不同围岩等级、衬砌厚度、混凝土强度等级、隧道直径情况下结构内力的变化情况,并给出了不同柔性比条件下隧道衬砌地震反应的基本规律。结果表明,柔性比越大,地震作用下隧道的内力越小;在进行隧道结构多道设防时,相邻结构的刚度应逐渐变化,且每一层的厚度不应过大。     

桥梁空心高墩动力特性及风振响应数值模拟分析

高耸结构的抗风性能是一个重要的研究课题。为了研究桥梁空心高墩的动力特性以及抗风性能,文章采用有限元法建立空心墩的三维模型,分析了在风荷载作用下桥梁空心高墩墩顶及墩底的位移与加速度变化情况。所得结论可为桥梁空心高墩的抗风设计提供参考。     

城岭隧道塌方分析及处理

介绍了青莱高速公路城岭隧道拱顶破碎围岩塌方的处理方法.首先用泵送混凝土封堵塌体,而后重新开挖,采用超前小导管注浆和工字钢架加固围岩.     

斜腿刚构桥动力特性分析

文章以我国第一座斜腿刚构桥安康汉江大桥为例,利用大型通用有限元软件Midas Civil建立了该桥的空间计算模型,采用多重Ritz向量法对其进行动力特性分析,得出了该桥的前十阶自振频率等模态参数。计算结果表明：斜腿刚构桥的动力特性与简单体系拱桥具有相似的特点,且竖桥向刚度略小于横桥向;轴向力和大挠度两种非线性因素的结构动力特性与线形理论相比差异不大,线形理论已具有足够的精度;应注意在设计、施工中重视支座,确保其约束能力,这是保证实桥动力特性与设计计算结果基本一致的重要方面。     

地铁隧道运营中复杂软土地层的动力响应

随着滨海城市地铁与地下空间开发在广度和深度上的发展,软土地层中地铁运营对周围岩土环境带来的力学问题备受关注。文章采用可以描述土体循环交变荷载作用性质与长期累积变形特性的移动硬化弹塑性本构模型,建立有效应力框架下的水-土耦合有限单元-有限差分数值模型,并选取合适的轨道基床振动荷载,对埋置于复杂软土地层中的苏州地铁一号线运营中轨道振动荷载长期循环作用下隧道周围土体动力学响应进行分析研究,包括土体有效应力响应变化特征、超孔隙水压发展规律以及地层沉降等。随着地铁振动荷载循环次数增加,土体沉降位移与超孔隙水压持续增大直到稳定状态。其发展规律表明,地铁运营振动荷载对周围岩土环境影响范围大,持续时间长。尤其是渗透性较小的软土地层,长期循环荷载作用下土体累积塑性变形引起的地层沉降稳定性成为地铁隧道运营不可忽略的重要问题。本研究可为地铁隧道运营中的地层环境安全与稳定性评价提供一种合理有效的分析预测方法。     

高烈度地震区公路双连拱隧道地震动力响应研究

针对目前尚未对高烈度地震区双连拱隧道这种特殊的结构形式进行具体深入的动力响应研究的现状,从土-结构相互作用模型出发,运用数值分析方法对连拱隧道进行了三维弹塑性分析,主要研究水平方向上传播的剪切波所引起的双连拱公路隧道的地震动力响应。从计算结果看出,随着埋深的增加,双连拱隧道衬砌的水平位移逐渐减小,衬砌内力逐渐增大,而变化趋势逐渐平缓;随着中墙厚度的增加,隧道衬砌水平方向的位移峰值逐渐增大,因此建议采用2.2 m厚中墙。研究结果表明,连拱隧道衬砌的仰拱、墙脚及拱肩为抗震的薄弱环节。     

隧道地震反应的数值分析

从土-结构相互作用模型出发,利用粘-弹性边界条件,采用时程分析法,对隧道衬砌在地震作用下的反应进行有限元模拟.对模拟结果进行分析讨论,建立了隧道抗震设计中的一些主要事项,并提出了相应的对策.     

横向连接损伤对简支梁动力特性影响分析

首先介绍横向连接失效的特征及成因,然后以一实际斜桥为工程背景,利用Midas建立空间梁格有限元分析模型,模拟完好状态及横向联系损伤状态下,梁的频率、横隔板振型及其曲率的变化规律。     

随机波浪力激励作用下悬浮隧道锚索频域动力响应

文章提出随机波浪力激励作用下悬浮隧道锚索频域动力响应的理论研究,利用虚拟激励法和Galerkin法建立表示悬浮隧道锚索动力运动的数学方法,通过等效线性法求解振动系统非线性运动方程,分析波浪参数及结构参数对振动系统在平稳和非平稳随机激励作用下的动力响应参数影响作用。通过和孙胜男方法及AQWA水动力计算软件进行结果对比,发现文章提出的方法能够在保证精度的前提下更能反映真实的海洋情况。研究成果可为随机波浪力激励作用下的悬浮隧道及其锚索的工程设计及施工提供理论参考依据。     

路面不平顺激励作用下悬浮隧道锚索的动力响应

为了研究悬浮隧道锚索在路面不平顺激励作用下的动力特性,文章在锚索振动方程中考虑了锚索的垂度效应,建立了锚索在路面不平顺激励作用下的非线性振动方程,分别运用虚拟激励法和龙格-库塔积分法对悬浮隧道锚索的振动响应进行了频域分析和时程分析,并讨论了锚索阻尼比、初张力、轨道功率谱和车速对其振动响应的影响。研究结果表明:锚索振动系统的初张力、阻尼比越大,锚索的位移功率谱密度就越小;随着车速的增加,锚索跨中位移逐渐变大;由于等效线性化的影响,频域分析得到的位移均方根比时域分析得到的位移均方根要偏小一些。     

高速公路隧道上跨铁路隧道三维数值模拟分析

以福建省内某新建高速公路隧道上跨既有铁路隧道为例,采用有限元软件MIDAS/GTS对新建公路隧道与既有铁路隧道交叉部位建立三维数值分析模型.考察洞周竖向变形、洞周围岩拉应力以及洞周塑性主应变随施工进程的变化规律,在此基础上提出施工建议,所得结论对确定拟建隧道路线可行性方案及其施工方案具有重要的指导意义.     

连拱隧道掌子面纵向间距数值分析

文章采用三维有限元数值模拟,对不同掌子面纵向间距条件下连拱隧道地表沉降、洞周收敛变形与应力、中隔墙变形与应力及初期支护变形与应力分别进行数值分析,得到连拱隧道开挖掌子面距离应保持在2.5倍单洞宽度以上的结论。     

隧道内爆炸作用衬砌结构的动力响应和损伤机理研究

隧道内爆炸作用可能导致其衬砌结构的破坏和坍塌,造成车辆通行受阻和生命财产损失。为了研究隧道衬砌结构的抗爆性能,应用AUTODYN软件建立了隧道衬砌-岩石-土壤的三维数值模型,并考虑炸药-空气-结构的流固耦合相互作用,以及隧道内爆炸作用对衬砌结构的动力响应和损伤机理进行了数值模拟分析。结果表明:在不同炸药量作用下,超压峰值及冲量以爆心地面投影点为中心,向四周迅速衰减,表现出一定的规律性;离爆心最近的底板首先出现损伤,并向四周扩展,直墙角部由于受到底板竖向变形而引起的拉应力作用,较早地出现损伤,在直墙壁和拱顶产生纵向和环向的裂缝,这些裂缝把整体式隧道衬砌结构分割成大小不等的混凝土块体。     

地铁隧道运营中复杂软土地层的动力响应北大核心CSCD

随着滨海城市地铁与地下空间开发在广度和深度上的发展,软土地层中地铁运营对周围岩土环境带来的力学问题备受关注。文章采用可以描述土体循环交变荷载作用性质与长期累积变形特性的移动硬化弹塑性本构模型,建立有效应力框架下的水-土耦合有限单元-有限差分数值模型,并选取合适的轨道基床振动荷载,对埋置于复杂软土地层中的苏州地铁一号线运营中轨道振动荷载长期循环作用下隧道周围土体动力学响应进行分析研究,包括土体有效应力响应变化特征、超孔隙水压发展规律以及地层沉降等。随着地铁振动荷载循环次数增加,土体沉降位移与超孔隙水压持续增大直到稳定状态。其发展规律表明,地铁运营振动荷载对周围岩土环境影响范围大,持续时间长。尤其是渗透性较小的软土地层,长期循环荷载作用下土体累积塑性变形引起的地层沉降稳定性成为地铁隧道运营不可忽略的重要问题。本研究可为地铁隧道运营中的地层环境安全与稳定性评价提供一种合理有效的分析预测方法。     

木寨岭隧道7号斜井大变形影响因素分析

文章针对在建木寨岭隧道7号斜井发生的大变形情况,对施工控制及变形进行了分类,探讨了大变形的影响因素.分析结果表明,高地应力、地层岩性是变形的主要因素,地质构造是变形的次要因素:通过完善施工工艺和提高支护刚度可以有效地抑制变形的发展,保证斜井安全施工,同时可为正洞施工提供依据.     

城市慢行隧道景观设计分析——以福州市长乐区岱岭隧道景观设计为例

考虑隧道结构本身的半封闭特性,城市慢行隧道的景观设计需遵循环境美观、功能实用以及与行人活动相适应的原则,重视景观性、舒适性和文化性的设计特点。基于此,通过借鉴珠海市板樟山慢行隧道的景观设计,从装饰设计、照明设计和绿化设计角度入手,提出福州市长乐区岱岭慢行隧道的景观设计建议,以打造当地景观长廊,营造“城市记忆”。