亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        地鐵列車荷載作用下密接下穿隧道頂板結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析

        2022-02-01 13:11:50鄭龍超
        關(guān)鍵詞:特征

        鄭龍超

        (中鐵隧道局集團(tuán)建設(shè)有限公司,廣東 佛山 528299)

        0 引言

        城市地鐵逐漸跨入“環(huán)線+放射線”網(wǎng)狀化運(yùn)營(yíng)時(shí)代,三線以及四線換乘車站日益增多,導(dǎo)致地鐵軌行區(qū)下穿既有運(yùn)營(yíng)地鐵車站,運(yùn)營(yíng)列車荷載頻繁作用影響了下穿隧道頂板結(jié)構(gòu)的安全。

        地鐵列車振動(dòng)荷載是一種長(zhǎng)時(shí)間往復(fù)施加的特殊循環(huán)荷載,部分學(xué)者通過(guò)改變單或雙列車動(dòng)載、隧道空間形式等,得出了不同工況下隧道的結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)特征及規(guī)律[1-3]。陳行等通過(guò)改變圍巖等級(jí)及隧道間距等因素,得出了交叉隧道振動(dòng)加速度大小、損傷區(qū)域及主應(yīng)力變化等[4];晏啟祥等通過(guò)改變隧道凈距,得出了擬合列車荷載下交叉隧道動(dòng)力響應(yīng)影響區(qū)等[5]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者雖然已對(duì)交叉隧道列車振動(dòng)影響特征進(jìn)行了研究[6-9],但多為近距離交叉隧道,運(yùn)營(yíng)隧道間夾有巖土體,具有消減列車振動(dòng)荷載的作用,而對(duì)地鐵列車循環(huán)荷載作用下,密接下穿地鐵車站動(dòng)力影響的研究較少。

        因此,該文依托成都地鐵倪家橋站,采用有限元?jiǎng)恿W(xué)計(jì)算方法,進(jìn)行了不同地鐵列車運(yùn)行速度對(duì)密接正交下穿隧道頂板結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)特征的分析。

        1 工程概況

        1.1 下穿隧道與既有車站的位置關(guān)系

        成都地鐵8號(hào)線倪家橋站位于人民南路和倪家橋路交匯處,其軌行區(qū)及換乘通道密接下穿既有1號(hào)線車站,平面布置圖如圖1所示。8號(hào)線換乘通道結(jié)構(gòu)形式為矩形,寬度為23.4m、高度為9.05m,既有運(yùn)營(yíng)1號(hào)線車站長(zhǎng)163.5m、寬18.7m。地鐵1號(hào)線采用中車四方車輛有限公司制造的4動(dòng)卡2拖卡6節(jié)編組B型列車,每節(jié)列車高度為3.8m、寬為2.8m,長(zhǎng)度為19.52m,車輛定距為12.6m,固定軸距為2.1m,軸重14t,列車運(yùn)行振動(dòng)對(duì)下穿隧道頂板結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)尚不明確。

        圖1 下穿隧道與既有車站位置關(guān)系

        1.2 工程地質(zhì)

        工程場(chǎng)地基巖為白堊系灌口組紫紅色泥巖,下穿隧道上半部分位于中密卵石土層,下半部分位于強(qiáng)風(fēng)化泥巖,底板下2m~3m為中風(fēng)化泥巖。地下水賦存于基巖裂隙中,含水量較小。

        2 數(shù)值計(jì)算概況

        2.1 模型建立

        動(dòng)力分析模型尺寸的確定:綜合考慮三維有限元模型中土體與結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系,取土體的邊界至隧道側(cè)壁的距離尺寸為隧道直徑的3倍~6倍,振動(dòng)波可均勻向外傳播擴(kuò)散。

        模型邊界范圍:水平方向取既有1號(hào)線車站長(zhǎng)度,寬度取8號(hào)線下穿通道與上部車站相交的長(zhǎng)度,底部邊界至下部車站底板距離30m,土體采用摩爾-庫(kù)倫模型,其余結(jié)構(gòu)均采用彈性模型。模型范圍為X×Y×Z=160m×38.1m×56m,有限元模型如圖2所示。

        圖2 三維數(shù)值計(jì)算模型

        2.2 計(jì)算參數(shù)選取

        地層及車站結(jié)構(gòu)的物理力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1。

        表1 模型主要力學(xué)參數(shù)

        2.3 邊界條件及阻尼比確定

        2.3.1 邊界條件

        計(jì)算模型采用黏性邊界來(lái)模擬無(wú)限地基,在模型周邊和底部設(shè)置阻尼元件,并在土體底部生成限制X、Y、Z三個(gè)方向平動(dòng)自由度的約束。計(jì)算了整體三維有限元模型的前100階特征周期值,得到特征值分析的第一和第二主振型的周期,分別為0.672s和0.466s。

        2.3.2 阻尼比

        為實(shí)現(xiàn)建筑物的阻尼效果,采樣模態(tài)阻尼,取阻尼比為0.03,結(jié)合第一和第二主振型的周期,取瑞利型阻尼的阻尼質(zhì)量系數(shù)a=0.3313,b=0.0026。

        2.4 列車荷載確定

        成都地鐵1號(hào)線采用中車四方車輛有限公司制造的4動(dòng)卡2拖卡6節(jié)編組B型列車,生成列車荷載如圖3(a)所示。動(dòng)力分析時(shí)取10s時(shí)長(zhǎng)加載,考慮右軌線地鐵勻速行駛,將列車動(dòng)荷載施加在右軌線軌道上,施加形式如圖3(b)所示。

        圖3 地鐵列車荷載特征

        2.5 模擬工況

        針對(duì)地鐵行駛速度建立不同工況,對(duì)比分析不同地鐵列車時(shí)速對(duì)下穿隧道頂板的動(dòng)力響應(yīng)特性,各工況列車時(shí)速分別為80km/h、100km/h、120km/h、140km/h。

        3 下穿隧道頂板結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)特征

        3.1 特征點(diǎn)的選取

        選取下穿隧道襯砌頂板進(jìn)行分析,并選取3個(gè)特征點(diǎn)位,分別為8號(hào)線車站中軸線與1號(hào)線車站左軌線、中線和右軌線交叉處,即A、B和C處,如圖4所示。并把特征點(diǎn)A在列車時(shí)速80km/h的動(dòng)力響應(yīng)為“A-80”,其他特征點(diǎn)表示方法相同。

        圖4 特征點(diǎn)位選取

        3.2 位移響應(yīng)特征

        根據(jù)不同地鐵時(shí)速計(jì)算結(jié)果,繪制不同速度工況下各特征點(diǎn)的豎向變形時(shí)程曲線和豎向位移峰值,如圖5和表2所示,正值為向上位移,負(fù)值為向下位移。

        由圖5和表2可知,各特征點(diǎn)豎向變形時(shí)程曲線變化規(guī)律相似。特征點(diǎn)越靠近列車運(yùn)行軌線,受列車振動(dòng)影響就越大。從列車運(yùn)行開(kāi)始,特征點(diǎn)開(kāi)始受到列車振動(dòng),到第一個(gè)車軸經(jīng)過(guò)特征點(diǎn)時(shí),頂板沉降變形增量較大,到最后一個(gè)車軸經(jīng)過(guò)特征點(diǎn)時(shí),沉降增大量減少;特征點(diǎn)A受列車動(dòng)載影響最大,豎向位移峰值為-0.035mm,是特征點(diǎn)B的2.5倍,特征點(diǎn)C的5.8倍。在地鐵運(yùn)行10s內(nèi),由于列車作用力相同,因此地鐵時(shí)速越快,各特征點(diǎn)作用時(shí)間就越短,也就會(huì)使特征點(diǎn)在越短時(shí)間內(nèi)的變形量達(dá)到最大值。

        表2 各特征點(diǎn)的豎向位移峰值(mm)

        圖5 各特征點(diǎn)的豎向變形時(shí)程曲線

        3.3 速度響應(yīng)特征

        根據(jù)不同列車時(shí)速下模型計(jì)算結(jié)果,繪制不同工況下各特征點(diǎn)的豎向速度時(shí)程曲線和豎向速度峰值,如圖6和表3所示,正值為向上移動(dòng),負(fù)值為向下移動(dòng)。

        由圖6和表3可知,各特征點(diǎn)豎向速度時(shí)程曲線變化規(guī)律相似。從列車開(kāi)始出發(fā),特征點(diǎn)豎向速度幅值開(kāi)始增長(zhǎng),當(dāng)?shù)谝粋€(gè)車軸經(jīng)過(guò)特征點(diǎn)時(shí)豎向速度幅值最大,到達(dá)峰值,然后降至一定幅值后保持穩(wěn)定,到最后一個(gè)車軸經(jīng)過(guò)特征點(diǎn)時(shí),豎向速度幅值逐漸降低趨于零值。特征點(diǎn)越靠近列車運(yùn)行軌線,受列車振動(dòng)影響就越大,其幅值也就越大,特征點(diǎn)A受列車動(dòng)載影響最大,峰值為-0.165mm/s,是特征點(diǎn)B的2.95倍,特征點(diǎn)C的11倍。

        圖6 各特征點(diǎn)豎向速度時(shí)程曲線

        表3 各特征點(diǎn)的豎向速度峰值(mm·s-1)

        不同時(shí)速情況下各特征點(diǎn)的豎向速度峰值均較小,相同時(shí)速時(shí)靠近列車運(yùn)行軌線的特征點(diǎn)A峰值最大。當(dāng)列車速度為100km/h時(shí),峰值最大為-0.285mm/s,遠(yuǎn)小于容許值1mm/s,在頂板結(jié)構(gòu)安全范圍內(nèi)。

        3.4 加速度響應(yīng)特征

        不同列車速度工況下各特征點(diǎn)的豎向加速度時(shí)程曲線和加速度峰值如圖7和表4所示,正值為向上振動(dòng),負(fù)值為向下振動(dòng)。

        表4 不同工況下各特征點(diǎn)的豎向加速度峰值(mm·s-2)

        由圖7和表4可知,各特征點(diǎn)時(shí)程豎向速度曲線規(guī)律相似。從列車開(kāi)始移動(dòng),特征點(diǎn)豎向加速度增長(zhǎng),當(dāng)?shù)谝粋€(gè)車軸經(jīng)過(guò)特征點(diǎn)時(shí)豎向加速度幅值最大,然后降低至一定幅值后保持穩(wěn)定,到最后一個(gè)車軸經(jīng)過(guò)特征點(diǎn)時(shí),豎向加速度幅值逐漸降低趨于零值;特征點(diǎn)越靠近列車運(yùn)行軌線,受列車振動(dòng)影響就越大,其幅值也就越大,特征點(diǎn)A受列車動(dòng)載影響最大,峰值為-17.84mm/s2,是特征點(diǎn)B的3.25倍,特征點(diǎn)C的24.44倍。

        圖7 不同工況下各特征點(diǎn)的時(shí)程豎向加速度曲線

        各特征點(diǎn)的豎向加速度峰值均較小,靠近列車運(yùn)行軌線的特征點(diǎn)A峰值最大。當(dāng)列車速度為100km/h時(shí),A點(diǎn)加速度峰值最大為-28.71mm/s2,遠(yuǎn)低于容許值500mm/s2,下穿隧道頂板結(jié)構(gòu)在安全范圍內(nèi)。

        3.5 應(yīng)力響應(yīng)特征

        下穿隧道頂板應(yīng)力最大主應(yīng)力云圖如圖8所示。

        由圖8可知,當(dāng)列車速度為80km/h時(shí),隧道頂板最大主應(yīng)力較大,量值為0.43MPa;當(dāng)列車速度為120km/h時(shí),頂板最小主應(yīng)力峰值最大,值為-0.112MPa,滿足混凝土強(qiáng)度要求。

        圖8 下穿隧道頂板最大主應(yīng)力云圖(MPa)

        4 結(jié)論

        該文分析了不同地鐵列車運(yùn)行速度對(duì)密接下穿成都地鐵1號(hào)線車站的隧道頂板結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)特性,獲取了下穿隧道頂板豎向位移、速度、加速度及應(yīng)力等響應(yīng)特征,得出的主要結(jié)論如下:1)當(dāng)?shù)罔F列車運(yùn)行速度為80km/h、100km/h、120km/h及140km/h等工況時(shí),位于地鐵車站底板下方隧道頂板振動(dòng)力學(xué)響應(yīng)均在容許值以內(nèi),隧道結(jié)構(gòu)處于安全狀態(tài)。2)下穿隧道頂板分析特征點(diǎn)越靠近列車運(yùn)行軌線,受列車振動(dòng)影響越大,且當(dāng)?shù)?對(duì)車軸作用達(dá)到特征點(diǎn)時(shí)動(dòng)力響應(yīng)最大,最后車軸作用后特征點(diǎn)動(dòng)力響應(yīng)逐漸消減。3)不同地鐵列車運(yùn)行速度對(duì)下穿隧道頂板結(jié)構(gòu)最大響應(yīng)特征影響不同,運(yùn)行軌線下方動(dòng)力響應(yīng)明顯,位移響應(yīng)特征影響順序?yàn)?40km/h>80km/h>100km/h>120km/h,最大變形位于下穿頂板跨中部;最大主應(yīng)力響應(yīng)特征影響順序?yàn)?0km/h>140km/h>100km/h>120km/h,最大拉應(yīng)力位于下穿隧道頂板中部,最大壓應(yīng)力位于頂板與側(cè)墻相交處。

        猜你喜歡
        特征
        抓住特征巧觀察
        新型冠狀病毒及其流行病學(xué)特征認(rèn)識(shí)
        如何表達(dá)“特征”
        不忠誠(chéng)的四個(gè)特征
        抓住特征巧觀察
        線性代數(shù)的應(yīng)用特征
        河南科技(2014年23期)2014-02-27 14:19:15
        怡红院免费的全部视频| 亚洲一区二区三区高清在线观看| 色综合天天综合欧美综合| 国产国拍精品av在线观看按摩| 另类一区二区三区| 一区二区三区在线观看日本视频 | 夜晚黄色福利国产精品| 午夜射精日本三级| 久久韩国漫画无删减漫画歪歪漫画| 亚洲日产AV中文字幕无码偷拍| 一区二区三区日韩蜜桃| 免费不卡在线观看av| 久久精品夜夜夜夜夜久久| 久久aⅴ无码av高潮AV喷| 日韩精品久久午夜夜伦鲁鲁| 国产精品成人免费视频一区| 婷婷开心深爱五月天播播| 一本色道久久综合中文字幕| 国产亚洲精品精品综合伦理| 少妇内射兰兰久久| 专区国产精品第一页| 一本大道加勒比东京热| 可以免费看亚洲av的网站| 国产精品三级在线观看无码| 精品在免费线中文字幕久久| 日本成人精品一区二区三区| 极品少妇hdxx麻豆hdxx| 少妇太爽了在线观看| 久草精品手机视频在线观看| 亚洲国产精品成人av网| 又爽又黄又无遮挡网站动态图| 香蕉视频免费在线| 国产免费网站在线观看不卡| 国产强被迫伦姧在线观看无码| 99精品视频69V精品视频| 国产专区国产av| 国产成人久久精品亚洲小说| 久久精品免费视频亚洲| 亚洲av无码专区亚洲av伊甸园| 国产成人啪精品午夜网站| 亚洲女同性恋激情网站|