列车荷载对长江沉管隧道的影响

拟定中的京沪高速铁路南京长江沉管隧道，设计中需确定列车荷载的影响。本文根据弹性地基梁原理，采用计算各截面的影响线方法，按最不利情况加载，得到了最大的反应值（沉陷，剪力和弯矩），并采用三维有限元拟静力方式，对沉管隧道接头受力状态进行分析计算，计算结果为长江沉管隧道的初步设计提供了参考依据。     

钢筋混凝土沉管隧道最终合扰接头初探

本文通过对钢筋混凝土沉管最终合扰接头的五种方式从施工步骤、适用场合、作业条件、接头的刚柔性等方面，以及实际应用过程中如何选择合理的最终接头处理方式进行了初步的探讨。     

沉管隧道综合勘察方法

以广州市进生物岛隧道工程勘察为例,介绍沉管隧道综合勘察的方法和工作步骤,主要内容包括:工程地质调查与测绘,工程物探,工程钻探,水文测验,河势推演分析和河工模型。     

高速铁路南京长江沉管隧道段的结构设计与计算

铁路沉管隧道的设计与计算方法，与山岭隧道相比有大差异。文对铁路箱形截面钢混凝土沉隧道段的结构设计与计算方法作了较全面的论述。     

沉管隧道勘察中的水文研究

结合广州市进生物岛隧道(沉管隧道)的地质勘察工作,简要介绍了沉管隧道勘察中水文研究的方法、程序及内容,通过河床演变分析,提出了隧道设计与运营中应注意的问题及采取的工程措施。     

沉管隧道的施工及造价控制

本文简要介绍国内近年来修建沉管隧道的概况和主要优点,着重论述沉管隧道的一般施工方法、施工工艺和施工工序。为合理控制其工程投资,尽快填补目前国内沉管隧道施工工期定额、概(预)算定额的空白,探索思路。     

考虑地基性状时间变化的沉管隧道变形分析

沉管隧道纵向软弱土层往往分布不均匀,并且软土地基的性状随时间变化,当前修建的港珠澳沉管隧道为通过接头连接的半刚性节段,接头作为管体中最薄弱的部分,易发生较大差异沉降。考虑到沉管隧道受力变形受到随时间变化的软土地基性状的影响,将管节简化为Timoshenko梁模型,将土层简化为Kerrr地基模型,考虑地基刚度随时间的变化及接头的受力,推导出不同边界条件影响下隧道的受力与变形方程,进一步分析沉管隧道的管节差异沉降。以港珠澳沉管隧道工程为例,计算建设期全回淤工况下的沉管隧道节段-接头竖向位移,通过与实测数据对比,经分析表明：1)建设期的接头传递前后节段间的竖向差异沉降和转角差;2)本文理论模型的计算沉降和实测沉降变化趋势相近,基于理论模型的计算沉降值大约为地基沉降值的5/6;3)不考虑节段接头影响时,当等效弯曲刚度折减系数取1/7,等效剪切刚度折减系数取1/14,得到的隧道纵向变形基本等价于考虑接头影响的管节节段变形;4)对于长大沉管隧道,柔性边界模型计算沉降值伴随边界-转角刚度的增大而减小。因此,基于Kerr地基Timoshenko梁假设的简化模型能更好地描述沉管隧道节段-接头竖向位移特征...     

沉管隧道接头的理论分析及研究

沉管隧道一般由管段通过永久接头（即中间接头）连接而成。接头的设计，计算便是建造沉管隧道的关键问题，本文对沉管隧道接头的设计与理论计算进行了阐述，结合双框箱形截面沉管隧道中间接头的具体情况，提出了为较为通用的中间接头的设计方案，在此基础上，对接头中的五大部件－端钢壳，GINA止水带，OMEGA止水带，水平及竖直剪切键，欧米加部件提出了较为详尽的设计和计算方法。     

沉管隧道基础处理方法浅析

本文介绍了目前世界各地常用的基础处理方法，同时对我国普遍采用的后填法作了详细的说明，并提出采用后填法进行基础处理时应注意的问题。     

海底沉管隧道的防水设计

以沈家门港海底隧道为例，介绍了海底沉管管段采用高性能混凝土、结构构造措施（施工缝、后浇带防水设计）达到混凝土结构自防水的目的；在管段接头处采用GINA橡胶止水带、OMEGA橡胶止水带构成可靠的两道柔性接头防水；在结构顶板和侧墙外涂刷一薄层防水涂层，形成一道能适应微小变形以及抵抗酸碱介质的侵蚀而达到防水防腐的要求的防水技术。     

竖向偏心荷载作用下悬臂箱梁畸变效应研究

在改进的箱梁畸变效应解析理论基础上,用能量变分法建立畸变控制微分方程,根据边界条件推导出两端设置横隔板的悬臂箱梁在竖向偏心均布荷载作用下的畸变效应计算式.通过有限元软件ANSYS对所推导公式的正确性进行验证.结合数值算例详细分析参数变化对悬臂箱梁畸变效应的影响.研究结果表明:高宽比对悬臂箱梁畸变翘曲正应力的影响程度大于...     

双向聚能非均布荷载作用下浅埋隧道动力响应

通过解析方法研究爆炸荷载下动力响应问题.模型假定在半空间弹性土体中衬砌隧道中心处发生爆炸,荷载简化为双向聚能的非均布瞬态周期荷载并作用在隧道边界上,根据弹性动力学理论和Hamilton壳体理论得到围岩运动方程和衬砌运动方程,通过Laplace变换、波函数展开法和Graf坐标变换法,得到频域下爆炸荷载作用下隧道衬砌及围岩位移和应力响应表达式.利用Laplace数值逆变换得到时域响应半解析解,分析隧道在不同位置、埋深、衬砌厚度和荷载集度的波动特性.数值计算结果表明:隧道顶部和底部响应的方向相反,不同位置处响应趋势都趋于一致,随时间推移,响应逐渐衰弱;随着隧道埋深的增加位移场响应幅值先增强后减弱,在应力场中,隧道侧向响应幅值变化较小,而在隧道顶部和底部产生的幅值变化较大;衬砌厚度增加,隧道周身响应随之减小,并且厚度增加对隧道顶部和底部响应幅值影响较大;当荷载集度增加隧道顶部和底部附近出现较大的环向位移,顶部径向位移增大底部减小,应力响应在隧道顶部衰减,环向应力响应在底部增强.     

高速列车气动荷载作用下隧道内配电箱安全性分析

当高速列车通过隧道时,其周围所产生的气压波不可避免地对轨旁电力附属设施造成气动冲击影响。配电箱作为一种隧道内广泛分布的轨旁电力附属设施,在气动荷载作用下,其锚固安全性会受到一定影响。以配电箱为研究对象,利用Abaqus与Fluent进行联合仿真分析其结构安全性。利用流体力学计算软件Fluent,建立空气-高速列车-隧道三维CFD数值计算模型,得到了气动荷载时程曲线;基于Abaqus有限元计算软件,建立配电箱-锚栓-隧道结构的三维精细化有限元模型,研究气动-地层荷载联合作用下配电箱、锚栓与衬砌的动力响应特性以及高速铁路隧道轨旁配电箱的破坏模式与影响因素。研究结果表明：在气动-地层荷载联合作用下,相对于配电箱以及锚栓本身,锚栓安装基座的衬砌表层混凝土最容易发生破坏;混凝土的破坏形状呈现以锚栓中心为轴线的表层椎体分布特征,混凝土潜在破坏模式为渐进式剥离破坏与黏结破坏;混凝土内拉应力与锚栓直径呈现明显的负相关性,为避免因混凝土破坏而造成配电箱脱落等安全事故,可适当提高锚栓直径。     

固定支承式悬浮隧道在列车荷载下的竖向动力响应研究

为了研究列车荷载下固定支撑式悬浮隧道的动力响应问题,以一拟建铁路隧道工程为背景,将水中隧道简化为两端简支的欧拉-伯努利梁,列车荷载简化为一系列移动集中力,建立列车荷载下隧道管体振动微分方程,并通过振型叠加法和隐式数值积分方法求解。以模态分析和时程分析为基础,探讨荷载列速度、水体对动力响应的影响。研究结果表明:移动荷载列通过悬浮隧道时,管体跨中位移放大系数在共振速度处出现了极大值。数据对比表明,水体惯性力相当于增加了隧道管体的附加质量,使其自振频率有所减小,进而减小了荷载列的共振速度,但水体会放大隧道管体共振时的位移响应。     

短期集中荷载作用下伏既有浅埋盾构隧道力学行为分析

某新建立交桥跨越地铁盾构隧道,受跨度影响需架设临时支墩。由于下伏盾构隧道埋深较浅,桥墩的设置及其所施加的荷载将导致赋存于土层中的盾构隧道结构产生附加应力和变形。通过数值模拟分析临时钢便桥支墩集中荷载对隧道结构的内力及位移所产生的影响,以进一步指导施工,规避风险。研究结果表明:所得集中荷载作用下盾构隧道拱顶最大沉降变形与径向收敛变形、隧道衬砌所受内力均未超过控制标准。     

高速铁路隧道列车振动响应影响因素分析

运用有限差分法,建立了隧道-围岩相互作用的动力计算模型,分析围岩条件、列车运行速度、隧道底部结构设计参数以及基底状况对列车振动荷载作用下隧道结构动力响应的影响.结果表明:隧道衬砌结构动力响应随着围岩级别的提高、行车速度的增加和基底软弱层厚度的增加而增大,随着仰拱厚度、填充层厚度和仰拱矢跨比的减小而增大.隧道底部结构厚度...     

疲劳荷载作用下高强钢筋混凝土梁裂缝宽度计算

通过9根高强钢筋混凝土梁的疲劳试验,分析了疲劳荷载作用下高强钢筋混凝土梁的裂缝发展原因,依据黏结-滑移理论,探讨了高强钢筋混凝土梁疲劳裂缝宽度的计算方法,提出了相应公式,并将理论值和实测值进行了对比,两者符合良好.