水流作用下悬浮隧道的响应分析

悬浮隧道直接处于水流作用的自然环境中,结构的响应问题应是关注的焦点.文章将悬浮隧道和支撑结构简化为空间梁系有限元模型,采用梁单元的CR列式法,在考虑水流与结构相互作用的条件下,概述了在水流作用下悬浮隧道系统的响应计算方法,计算分析了表面流速、隧道断面形式和支撑形式对悬浮隧道响应的影响.     

水中悬浮隧道管段接头的力学特性分析

文章通过解析方法和数值方法对悬浮隧道管段接头的力学特性进行了分析,旨在探讨影响管段接头力学特性的因素和规律,同时对两种方法进行了分析和比较.     

洋流作用下水中悬浮隧道失稳判据的研究

根据水下悬浮隧道的主要特征,将水下悬浮隧道管段简化为两端简支梁力学模型.从水中悬浮隧道受力状态分析,推导了圆形截面形式悬浮隧道在涡激力作用下,做垂直于来流方向振动的微分方程.采用平均法对振动微分方程求解,得到了悬浮隧道在定常流状态下的幅频关系.建立定常振幅失稳的双尖点突变模型,导出了其失稳判据.根据失稳判据确定了在其他条件不变的情况下洋流的临界流速.研究结果表明,水下悬浮隧道的失稳不仅取决于洋流速度和涡泄频率,而且还与悬浮隧道结构尺寸、材料性质等有关.     

波浪作用下悬浮隧道管体-锚索耦合系统水动力特性研究

水下悬浮隧道(SFT)是一种新型跨海交通通道型式.文章采用CFD方法研究悬浮隧道管体-锚索耦合系统在波浪作用下的动力响应特征,并分析浸没深度、浮重比(BWR)、系泊角度(IMA)、锚索刚度、锚索系统布置形式、锚索系统预张力分配及波浪参数等对悬浮隧道水动力特性的影响.结果表明,管体运动响应随浸没深度的增加而减小,随波高和...     

沉管隧道地震响应分析

文章采用田村重四郎和冈本舜三提出的沉埋隧道地震响应分析的数学模型,对南京长江越江隧道(沉管段)方案进行了地震响应的纵向受力分析。分析中采用了隧址处100年超越概率为2%的人工合成地震加速度,考虑了不同管段的联结方式和不同的计算参数,对初步设计中沉管段结构的安全性进行了论证,所提供的数据曾为设计单位所采纳[1]。     

基于ANSYS和SIMPACK的齿轮副激励对箱体的振动响应分析

齿轮箱体是列车的不可或缺的装置,在服役时受到齿轮啮合的激振作用。文章为分析齿轮箱体在齿轮副激励时的响应特点,使用SIMPACK及ANSYS软件建立得到带刚性和柔性两种箱体下的整车模型,在两种不同速度工况下对箱体振动特性进行仿真及响应分析。结果表明,200 km/h工况的振动加速度比300 km/h工况下的振动加速度大,这是因为此工况下齿轮副啮合频率为1 634 Hz,而柔性箱体在十阶模态下为1 667 Hz.共振现象导致振动加速度偏大。     

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。     

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。     

新建隧道爆破施工振动影响研究

文章以新建库鲁塔格隧道爆破施工为例,通过进行爆破振动测试,分析爆破施工过程中既有隧道的爆破振动速度与微应变之间的相互关系,研究新建隧道爆破施工对临近既有隧道的影响。     

分岔隧道施工参数优化研究

重庆火凤山隧道的分岔小净距段由于其工程线路复杂,同时又位于城市建筑群下方,施工存在较大风险,为了保证分岔隧道的安全施工,同时考虑经济效益,选取最优的隧道施工参数极其重要。本文针对隧道分岔段的最优施工参数进行数值计算分析,包含隧道开挖进尺和初支混凝土厚度,并基于有限差分法对不同工况下的支护结构应力进行对比。结果表明：不同开挖进尺组合下支护结构的应力最大值差异较大,适当增加隧道的开挖进尺,不仅能缩短隧道整体开挖时间,同时能够有效缓解结构受力,并减少应力集中区域的应力。随着主线隧道和连接线隧道的喷射混凝土厚度的增加,隧道支护结构的整体刚度提升,支护结构的应力最大值相应减小,但对应力最小值影响较小。综合考虑施工安全及经济效益,主线隧道宜采用1.6m的开挖进尺与26cm的喷射混凝土厚度,连接线隧道宜采用1.6m的开挖进尺和24cm的喷射混凝土厚度。     

频繁爆破下隧道内振动传播的数值研究

为揭示频繁爆破下隧道内振动传播衰减规律,文章以蒙华铁路段家坪隧道为工程背景,利用LS-DY NA建立了三维隧道模型,模拟分析了多次爆破下隧道内近区和中远区的振动传播规律。结果表明,质点垂向峰值振速随距离和爆破次数的增大而减小,少数振速有增大的现象;近区振动衰减较快,中远区振动衰减比近区缓慢;中远区a值比近区至少小12.5%,但整体上二者的a值随爆破作用次数的增加呈缓慢上升趋势;系数K随爆破作用次数的增加而降低,近区K值降低速率普遍大于中远区,且近区K值比中远区至少大29.1%;频繁爆破下,中远区比近区较符合萨道夫斯基经验公式。     

岩溶隧道处治方案的支护参数选取

文章用配筋等效法模拟钢支撑对喷混凝土的加强作用,并根据《铁路工程设计技术手册——隧道》中的钢筋混凝土配筋计算公式推导出初期支护与二次衬砌的安全系数计算公式,以此为基础算出不同支护方案所能承受的极限荷载,再结合隧道岩溶段的实际情况选择支护参数。     

浅埋偏压隧道开挖爆破振动与控制技术分析

为能有效控制巷道的振动,保证掘进深度,结合某隧道施工实例,对爆破振动与控制技术进行深入探讨。结果表明：在侧向偏压区,地面振动速率最大,而在掘进方向上,其振动速率逐渐减小。若将大楔形掏槽改为小楔形掏槽,则可显著提高破岩效果和爆破振动,同时挖槽的位置也会对隧道偏压区的振动产生一定的影响。     

试用TV成像技术研究长大隧道围岩地质参数

文章介绍了TV成像技术的定义和技术原理,阐述了应用该技术研究特长隧道围岩地质参数的特点和难点以及取得的研究成果,对今后该项技术的进一步推广和应用有促进作用.     

基于BP神经网络的隧道参数反演模型研究

随着我国基础建设的不断推进,越来越多隧道不可避免的修建在地质地貌复杂的地区,隧道施工安全与岩体参数确定变得更加重要.本文运用LM算法改进的BP神经网络与数值模拟技术相结合的方法构建智能隧道围岩参数反演模型,并结合工程实例对其可靠性进行检验,以期为类似隧道物理力学参数预测提供参考.     

硬质地层下近接隧道爆破振动影响分区及动力响应研究

为探究硬质岩地层下立体交叉隧道近接爆破施工对既有隧道的影响程度,依托福厦客专新大帽山1号隧道和既有新刘塘1号隧道,以基于国内爆破振动规范的“频率-振速”双判据作为分区标准,对新建隧道爆破振动影响分区及动力响应展开研究。首先,通过三轴试验和Hoek-Brown准则得到计算参数;其次,对不同工况下新建隧道爆破振动规律开展研究,得到爆破振动影响分区;最后建立三维有限元模型,探究新建隧道在既有隧道正下方爆破时既有隧道的动力响应规律。研究结果表明：（1）通过迎爆侧最大振速衰减曲线,分析得到依托工程的爆破振动影响分区,判断既有隧道处于弱影响区;（2）爆破对上下方向的影响范围大于左右方向,得到硬质岩地层单线铁路隧道的爆破振动影响总分区;（3）爆破对未开挖段上方既有隧道的影响范围大于已开挖段的影响范围,且由于介质反射,导致已开挖段上方既有隧道振速衰减较慢;（4）通过现场监测结果验证了数值模拟的正确性,且既有隧道结构变形及受力均满足影响控制要求。     

高地震烈度下超大直径海底盾构隧道地震响应分析

文章运用FLAC3D软件,采用动力有限元法,对高地震烈度下超大直径海底隧道地震响应进行了分析。分析结果表明:与单纯自重应力场作用下相比,地震作用会造成结构内力的增大,拱顶及拱腰为其受力薄弱部位;在重力及地震共同作用下,衬砌结构的拉应力主要出现在拱顶附近,最大拉应力超过C60混凝土的抗拉强度设计值,拱顶的衬砌管片可能出现局部脱落;衬砌结构的最大受力和位移一般发生在地震2~6 s的时间段;各关键点位置的位移、弯矩、剪力、轴力时程曲线具有相似的变化规律;隧道衬砌最大水平位移为3.6 cm,最大竖向位移为3.7 cm。     

软岩大变形隧道围岩分级及支护参数适宜性探讨

兰渝线兰广段通过板岩、碳质板岩等软岩区段的隧道极易发生大变形.在现场工程实践和试验的基础上,文章对该区段地质条件的特殊性进行了分析,并对目前隧道围岩基本分级及在施工过程中的设计变更修正进行了阐述,着重对软岩大变形隧道的围岩分级标准和选用支护参数的适宜性进行了探讨,以期能为今后同类工程提供参考和借鉴.     

软土隧道岩体参数正交反演分析

岩体参数是影响隧道安全性分析的关键因素,参数的确定往往依借助于现场监测数据和数值模拟手段。文章依托隧道多点位移计现场监测数据和有限元数值计算,以误差平方和为目标函数,提出了参数正交反演分析方法,与其它方法相比,该方法具有较高的精度和效率。计算结果表明,以围岩位移为基准的参数正交反演分析方法是可行的,研究结果可供同类地下工程施工和设计参考。     

盾构隧道下穿既有线路施工参数控制及沉降分析

盾构隧道掘进施工是一项复杂的工程,适用于对已有线路的盾构隧道下穿施工,整个工程对施工环境的要求较高。本文主要讨论南宁地铁三号线中的金湖广场站至埌西站区间的盾构隧道下穿施工工程,其中,对盾构隧道掘进施工的参数问题做了基本的讨论,对具体参数的调整和修正进行了分析。此外,对盾构隧道掘进施工工程中的监测问题也进行了详细的论述和说明。工程满足运营要求,完工后对已有线路影响较小,希望本文能为类似工程提供借鉴和参考。