高速列车振动荷载作用下交叠隧道结构动力响应分析

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随着我国国民经济的高速增长、交通设施建设需求的增加和地下空间综合开发利用,不可避免的出现交叠隧道。本文针对高速列车荷载作用下的交叠隧道动力学问题,依托国家自然科学基金项目(51378168)和中央高校基本科研业务费专项资金项目(2012HGZY0024),采用GTS数值计算方法,系统的研究了高速列车振动荷载作用下交叠隧道的动力响应特性。主要研究内容与成果如下:(1)针对列车振动特点,简化列车的振动荷载,从引起车辆振动的几何不平顺条件入手,用一与不平顺管理标准相应的激振力来模拟列车竖向荷载。针对隧道-围岩体系振动理论和高速铁路交叠隧道结构的特点,对数值计算模型进行了工况设计与建立。(2)从衬砌结构竖向位移、竖向加速度和速度三方面的动力响应增量分析围岩级别、列车速度、列车通车方式、交叠角度和隧道竖向问距对交叠隧道动力响应的影响,得出了各影响因素对其动力响应的影响规律。(3)进一步研究了围岩级别、列车速度和隧道竖向间距之间的关系,并根据下穿隧道拱顶位移、速度和加速度时程图总结了其最大值出现的时间规律。
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