列車振動(dòng)荷載作用下上下近距離交疊地鐵區(qū)間隧道周圍土體液化及振陷研究.pdf

1、隨著中國(guó)地鐵建設(shè)的蓬勃發(fā)展,地鐵列車的運(yùn)行對(duì)周圍環(huán)境的影響越來(lái)越引起人們的高度重視.目前,地鐵列車的運(yùn)行對(duì)周圍環(huán)境的影響研究主要集中在兩個(gè)方面:一是列車運(yùn)行引起周圍環(huán)境的振動(dòng),二是列車振動(dòng)引起隧道結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng).上海地質(zhì)條件較差,是易液化地層,地鐵列車的振動(dòng)是否會(huì)引發(fā)隧道周圍土體的液化及振陷則鮮有研究.該文以上海市軌道交通明珠線二期工程南浦大橋站至浦東南路站地鐵區(qū)間近距離交疊隧道為背景,主要對(duì)在列車振動(dòng)荷載作用下,隧道周圍土體的液化及振

2、陷進(jìn)行數(shù)值模擬研究.首先,論文研究了地鐵列車振動(dòng)荷載的特點(diǎn)及其作用下土體的力學(xué)性狀,計(jì)算出了地鐵列車振動(dòng)荷載的變異系數(shù),得出了地鐵列車振動(dòng)荷載能夠簡(jiǎn)化為確定性荷載來(lái)分析的結(jié)論;單次地鐵列車動(dòng)載的作用可以按不排水來(lái)考慮;無(wú)限次列車振動(dòng)認(rèn)為是慢速荷載,可以不進(jìn)行動(dòng)力分析來(lái)考慮;并借鑒南京地鐵車行動(dòng)載下地基土動(dòng)孔隙水壓實(shí)驗(yàn)研究成果,給出了列車動(dòng)載作用下隧道周圍土體液化及振陷的數(shù)值模擬方法.然后,歸整了地下結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程的建立及求解方法,簡(jiǎn)述了巖

3、土工程有效應(yīng)力分析法的基本內(nèi)涵,并給出了對(duì)上海軟土描述較好的靜力和動(dòng)力本構(gòu)關(guān)系及參數(shù)取值.通用有限元ANSYS軟件雖然功能強(qiáng)大,但沒(méi)有對(duì)上海軟土適應(yīng)較好的本構(gòu)關(guān)系,亦不能計(jì)算列車振動(dòng)而產(chǎn)生的動(dòng)孔隙水壓.論文探討了基于ANSYS平臺(tái)的二次開(kāi)發(fā)技術(shù),給出了通過(guò)使用APDL語(yǔ)言來(lái)控制程序流程和添加材料本構(gòu)模型的實(shí)踐.論文對(duì)列車動(dòng)載作用下隧道周圍土體液化及振陷進(jìn)行了二維有效應(yīng)力有限元數(shù)值模擬研究.并得出了由于地鐵列車動(dòng)載作用,遠(yuǎn)不能使隧道周圍土