交叉盾構(gòu)隧道列車振動響應(yīng)及其累積損傷研究.pdf

1、針對交叉盾構(gòu)隧道在長期運營過程中容易出現(xiàn)振動損傷問題，依托國家自然科學(xué)基金項目(51278425)，采用理論分析和數(shù)值模擬方法，開展了交叉隧道結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)及疲勞累積損傷研究。根據(jù)改進(jìn)的混凝土疲勞本構(gòu)模型，考慮列車行駛效應(yīng)，分析含聯(lián)絡(luò)橫通道結(jié)構(gòu)交叉盾構(gòu)隧道和近距離空間交叉盾構(gòu)隧道的疲勞壽命，以及兩種交叉隧道結(jié)構(gòu)在不同運營年限的動力響應(yīng)和累積損傷。主要工作和成果如下:
　　(1)根據(jù)現(xiàn)行混凝土設(shè)計規(guī)范中混凝土單軸本構(gòu)模型，考慮疲勞損傷

2、導(dǎo)致的混凝土剛度退化、強(qiáng)度下降和疲勞殘余應(yīng)變增加等因素，改進(jìn)并提出了混凝土疲勞本構(gòu)模型，該模型適合開展高周列車振動疲勞分析;
　　(2)分別建立了結(jié)構(gòu)交叉和空間交叉盾構(gòu)隧道兩種交叉隧道模型，考慮列車行駛效應(yīng)，模擬了列車在隧道中行駛的全過程?；诹熊囀状涡旭傄鸬慕Y(jié)構(gòu)動力響應(yīng)，采用名義應(yīng)力法，獲得了兩種交叉盾構(gòu)隧道的疲勞壽命;
　　(3)基于改進(jìn)的混凝土疲勞本構(gòu)模型，分析了不同運營年限結(jié)構(gòu)交叉和空間交叉盾構(gòu)隧道的應(yīng)力、加速度等

3、動力響應(yīng)特性。結(jié)果表明:觀測點振動具有明顯的階段性;列車所在主隧道中部位置振動最為劇烈，鄰近主隧道振動相對平緩;隨著列車運營年限的增加，隧道結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和加速度均有一定程度的增加;
　　(4)采用混凝土塑性損傷模型，分析了在運營不同年限后結(jié)構(gòu)交叉和空間交叉盾構(gòu)隧道的壓致累積損傷和拉致累積損傷特性。結(jié)果表明:對于交叉盾構(gòu)隧道，主隧道累積損傷隨運營時間呈兩階段發(fā)展特性，而聯(lián)絡(luò)橫通道累積損傷隨運營時間呈三階段發(fā)展特性;主隧道累積損傷主要集