列车荷载长期作用下隧道地基固结变形的数值分析

研究目的:分析地基在不同加载次数下的动力反应和沉降规律.数值分析方法中建立三维有限元模型,采用与不平顺管理标准相应的激振力来模拟列车动荷载,采用摩尔-库仑塑性本构模型描述地基土体的受力特性.研究结论:在列车初次运行期间内,地面沿轴向的差异沉降较大,沉降变化是不稳定的;隧道衬砌底部、顶部沉降的变化趋势一致.随着埋深的减少,地基沉降逐渐增加.多次加载过程中,隧道中部的沉降较大并向两端减少;随着运行次数的增多,隧道中部沉降的增加趋势逐渐减弱但其长期累积作用不可忽视;因此,对于长期列车动载作用下地基的变形问题而言,采用塑性本构模型可以合理反应地基土变形的长期累积性.     

浅埋黄土地铁双连拱隧道施工引起地表沉降特征研究

以西安地铁4号线飞天路站到航天大道站区间双连拱隧道工程为例,通过FLAC3D软件模拟计算隧道两侧洞室采用CRD法(交叉中隔墙法)施工时各阶段地表沉降,并与现场监测数据进行对比。结果表明:两侧洞室施工引起地表沉降占总沉降的65%,上导洞施工引起地表沉降占该阶段总沉降的67%;控制上导洞施工引起的沉降是控制最终沉降的关键。中洞施工时,在监测断面前后1.5倍单个导洞宽度范围内地表沉降增长速率较大;两侧洞室施工时,在监测断面前后5倍单个导洞宽度范围内地表沉降增长速率较大。当施工到该范围内时,应及时进行初期支护并加强监测。     

柱洞法在北京地铁车站工程施工中的应用

以北京地铁15号线学院路站为研究背景,通过查阅资料、咨询专家并进行数值模拟等手段,确立了对导洞内土体进行深孔劈裂注浆措施,加固土体并形成隔水层,取代了传统的地面降水,节约了场地,消除了因降水造成地层水土流失而引起周边建(构)筑物的不均匀沉降,也避免了城市地下水资源浪费。将原来柱洞法的6导洞改为8导洞,钻孔灌注桩改为人工挖孔桩,并对车站结构施工工序进行了优化。工程实践表明,修改后的施工方案缩短了工期,提高了施工效率,效益较好。     

列车突入缓冲结构隧道时初始压缩波数值模拟

采用三维粘性、可压缩、等熵、非定常流的Navier-Stokes方程,用有限体积法进行区域离散,对高速列车突入断面扩大型缓冲结构的压缩波进行了数值模拟。计算结果表明,缓冲结构能有效降低初始压缩波的压力梯度值,从而降低隧道出口的微压波峰值。     

接触带空间位置对隧道初期支护变形与结构应力影响研究

为探究接触带对隧道支护结构的影响,以贾塬隧道为依托,针对红黏土砂岩夹泥岩接触带空间位置对隧道初期支护变形和结构内力的影响,采用有限差分数值计算方法进行分析,重点探讨隧道上方接触带位置对隧道拱顶下沉、水平收敛及支护内部应力的影响规律,并结合隧道断面形状进行分析.研究结果表明:(1)随着接触带分界面相对隧道拱顶的高度不断增...     

空气弹簧对车辆曲线通过性能的影响

建立了考虑左右空气弹簧垂向耦合模型的车辆系统数学模型,由理想气体的状态方程得到空气弹簧的力学方程,分析了车辆通过曲线时车辆与空气弹簧的动态特性。仿真结果表明:由于高度阀的动作,车辆在驶出曲线后各空气弹簧的压力不一致,导致车体不能回到静平衡位置;车辆以正常速度通过曲线时,车辆曲线通过动力学性能变化不大;在车辆多次通过同一种曲线的较恶劣工况时,空气弹簧内气压变化范围是一定的;增加抗侧滚刚度能明显抑制车体侧滚,从而减小空气弹簧内气压的变化量;增大空气弹簧横向跨距,并选择合适的刚度和阻尼,能使车辆驶出曲线后各空气弹簧压力接近静平衡值。     

新型垂向耦合多体半潜平台伸缩立柱性能研究

在深海油气田开发中,干式采油树比湿式采油树具有更多优势.在半潜平台下部安装垂荡板可减小运动响应,使其能够采用干式采油树.论文对带有下浮箱的新型干树半潜平台进行探究,该平台通过伸缩立柱连接上部主体和下浮箱,且在横摇和纵摇两个自由度上能够自由转动,组成了垂向耦合多体系统.基于多浮体三维势流理论,采用数值模拟和模型试验相结合...     

装配式波纹钢拱形棚洞结构优化研究

装配式波纹钢结构由于其良好的力学性能和快速的施工效率,正逐步应用于隧道工程之中.以云南某装配式波纹钢拱形棚洞为依托工程,利用数值模拟手段对其进行了计算分析,结合现场监控量测情况,发现结构形式设计偏于保守.基于正交试验原理,设计了多种工况并进行了对比分析,得出了相较于原方案更优的设计参数,并通过建立相应的数值模型进行了验...     

水压施加对盾构管片接缝防水性能的影响分析

为探讨水压对弹性密封垫防水性能的影响,依托南京和燕路长江隧道工程,利用有限元软件ABAQUS基于yeoh模型,对南京和燕路长江隧道采用的密封垫在有水压作用与无水压作用情况下的防水性能进行数值模拟,并对其开展设计最不利工况下的防水性能实验,得到密封垫在设计最不利工况下的变形特性及接触应力特性.通过两种计算方式下密封垫防水...     

基于数值模拟的两种隧道开挖工法对比研究

根据某隧道的地质资料与施工条件,建立了包含开挖步骤的隧道三维有限元数值模型,开展了相应的施工参数优化分析.施工工法方面,对比了三台阶法与CD法,两种工法的最终沉降与应力差异不大,但三台阶法的沉降增长速率与应力释放速度明显较高,对开挖后的支护工序有更严格的时间要求;开挖进度方面,对比了1.6m、2.4m、3.2m开挖进尺...