地铁车辆交会对单洞双线隧道影响的数值模拟 被引量：4

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作者 胡豹 金先龙 +1 位作者 占昌宝 罗川 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第24期32-39,共8页

为利用显示非线性有限元法分析地铁交会工况对南京某大型单洞双线隧道的影响,基于拟实建模方法,在LS-DYNA环境下建立了地铁车辆-单洞双线隧道-土体耦合系统的全三维有限元计算模型。模型非常接近真实情况,使用了接触方法来模拟轮轨之间... 为利用显示非线性有限元法分析地铁交会工况对南京某大型单洞双线隧道的影响,基于拟实建模方法,在LS-DYNA环境下建立了地铁车辆-单洞双线隧道-土体耦合系统的全三维有限元计算模型。模型非常接近真实情况,使用了接触方法来模拟轮轨之间,衬砌与土体之间的动力相互作用,使用了人工边界来模拟无限区域,还考虑了水压和土体预应力。对双车交会工况进行计算分析,得到单洞双线隧道在交会工况作用下的动力响应规律。结果表明:地铁交会产生的应力响应和位移响应都属于很小量级,隧道在交会工况下是稳定的。结果能为此类隧道的设计提供参考。 展开更多

关键词 显示有限元 列车动载 双车交会 单洞双线隧道 动力响应

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某地下单洞双线隧道通风排烟方案研究 被引量：5

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作者 池东 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2020年第4期69-73,共5页

研究目的:地铁地下单洞双线隧道具有断面积大、行车组织复杂等特点,隧道通风和排烟一直是工程设计中的重难点。本文研究了某地下单洞双线隧道正常通风、阻塞通风和火灾排烟系统方案。基于国内最不利地铁隧道通风室外空气计算温度,运用SE... 研究目的:地铁地下单洞双线隧道具有断面积大、行车组织复杂等特点,隧道通风和排烟一直是工程设计中的重难点。本文研究了某地下单洞双线隧道正常通风、阻塞通风和火灾排烟系统方案。基于国内最不利地铁隧道通风室外空气计算温度,运用SES和CFD软件对隧道内正常、阻塞和火灾工况进行模拟分析。研究结论:(1)模拟工况条件下,正常工况下隧道内平均温度最高为38.3℃,满足列车正常运营环境温度要求;(2)阻塞工况下列车周围空气平均温度为41.1℃,满足列车空调工作温度要求;(3)火灾工况下,烟气被控制在列车前后100 m范围内,且主要集中在隧道顶部,疏散平台2 m高度范围内平均温度不超过60℃,满足乘客疏散要求;(4)本研究确定了单洞双线大断面隧道通风和排烟方案及效果,为轨道交通领域类似工程通风排烟设计提供参考。 展开更多

关键词 轨道交通 地下区间 单洞双线隧道 通风排烟系统

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高速铁路单洞双线盾构隧道的振动和传播规律分析

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作者 肖明清 薛光桥 +3 位作者 何应道 徐晨 徐巍 王春晖 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第5期1-8,42,共9页

针对高速铁路单洞双线盾构隧道的振动传播问题,建立轨道-隧道-场地的2.5维有限元-基本解耦合模型,采用有限元模拟轨道与盾构隧道结构,结合弹性空间格林函数表征围岩介质。通过计算移动轮轨力作用下的动力响应,结合弹性波理论分析振动传... 针对高速铁路单洞双线盾构隧道的振动传播问题,建立轨道-隧道-场地的2.5维有限元-基本解耦合模型,采用有限元模拟轨道与盾构隧道结构,结合弹性空间格林函数表征围岩介质。通过计算移动轮轨力作用下的动力响应,结合弹性波理论分析振动传播规律。结果表明:隧道上方场地的竖向振动由顶部纵波主导,两侧竖向振动由横波控制;当土层波阻抗从隧道围岩向地表递减时,隧道顶部扩散的柱面纵波经土层界面后趋近平面波特性,侧方横波经界面透射后竖向位移分量显著降低。单洞双线隧道振动分布呈现显著频率相关性:低频振动(0~20 Hz)在隧道正上方地表响应最大,高频振动(40~80 Hz)在偏离隧道中心线一定距离处达到峰值。隧道结构对20 Hz以上振动产生遮挡效应,导致下方围岩振动向上绕射衰减。地表竖向位移分布由频率相关的隧道辐射模式控制,分层土中的波阻抗变化使纵波成为地表振动主导成分。研究揭示了单洞双线盾构隧道振动传播的三维空间特性,明确了低频振动集中传播与高频振动侧向辐射的差异化规律,为城市高铁隧道减振设计提供理论依据。 展开更多

关键词 盾构隧道 环境振动 2.5维有限元-基本解 弹性波 单洞双线隧道 高速铁路

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考虑预制内部结构的单洞双线盾构隧道地震响应分析

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作者 唐泽人 陈辰 +2 位作者 朱元昌 杜亚南 柳献 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第3期85-95,共11页

为探究单洞双线盾构隧道及其预制内部结构的地震响应,该文依托上海市机场联络线,采用地层-结构法及黏弹性人工边界,在结构中采用混凝土塑性损伤本构,建立了有限元模型,计算、分析并对比了5条地震动作用下单洞双线盾构隧道的地震响应。... 为探究单洞双线盾构隧道及其预制内部结构的地震响应,该文依托上海市机场联络线,采用地层-结构法及黏弹性人工边界,在结构中采用混凝土塑性损伤本构,建立了有限元模型,计算、分析并对比了5条地震动作用下单洞双线盾构隧道的地震响应。研究结果表明,考虑内部结构有利于隧道的抗震性能,可有效增加隧道的横向刚度,减小隧道的直径变形率、内力。此外,由于内部结构的存在,隧道损伤最严重的部位也会发生改变。轨下结构的存在虽然增加了隧道结构的横向刚度,但中箱涵两侧侧墙在地震作用下将是最先发生损伤的部位。中隔墙是隧道中抗震性能最差的构件,其响应由地震动中长周期控制,中隔墙的损伤集中发生于顶部和底部节点。隧道结构抗震性能相对较好,内部结构抗震性能相对较差,尤其是中隔墙,今后设计及研究中应对中隔墙进行重点研究。 展开更多

关键词 地震响应 单洞双线隧道 预制内部结构 轨下结构 中隔墙

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单洞双线盾构隧道中隔墙顶部节点形式与力学性能研究 被引量：12

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作者 葛照国 唐泽人 +2 位作者 陈辰 杜亚南 柳献 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第6期1223-1232,共10页

为探究单洞双线盾构隧道中隔墙合适的顶部节点形式及各节点形式的力学性能,总结现有工程中隔墙顶部节点形式,并对各节点形式提出简化模型,采用理论方法对简化模型力学性能进行分析,并利用数值模型验证简化模型的合理性及各节点形式的力... 为探究单洞双线盾构隧道中隔墙合适的顶部节点形式及各节点形式的力学性能,总结现有工程中隔墙顶部节点形式,并对各节点形式提出简化模型,采用理论方法对简化模型力学性能进行分析,并利用数值模型验证简化模型的合理性及各节点形式的力学性能与适用范围,得到如下结论:1)螺栓配合角钢或连接件的方式更适合于全预制中隔墙;2)所提出的简化模型具有较好的参考性,可应用于中隔墙顶部节点的初步设计;3)顶部采用连接件可形成协调受力,提高顶部节点受力性能,建议今后单洞双线盾构隧道中隔墙顶部节点采用该形式。此外,竖向铰支座模型受力形式合理,今后工程可基于该模型进行实践探索。 展开更多

关键词 单洞双线盾构隧道 预制中隔墙 顶部节点 节点形式 力学性能

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单洞双线铁路隧道火灾人员疏散安全性分析 被引量：19

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作者 徐志胜 孔杰 +1 位作者 游温娇 陈涛 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期181-186,共6页

为了分析单洞双线铁路隧道火灾人员疏散安全性,基于单洞双线铁路隧道结构特点,分析不同火灾场景下人员疏散模式,利用火灾动力学模拟软件FDS,建立隧道火灾模型,分别研究火源位于车头和列车中部车厢内时可用安全疏散时间。利用Pathfinder... 为了分析单洞双线铁路隧道火灾人员疏散安全性,基于单洞双线铁路隧道结构特点,分析不同火灾场景下人员疏散模式,利用火灾动力学模拟软件FDS,建立隧道火灾模型,分别研究火源位于车头和列车中部车厢内时可用安全疏散时间。利用Pathfinder软件,模拟人员折返路线与不同疏散口间距下人员疏散过程,分析必需安全疏散时间及其影响因素。研究结果表明:隧道发生火灾时,人员可用安全疏散时间与火源位置有关,必需安全疏散时间受疏散总人数、疏散口选择、疏散口间距等因素影响很大。在设计隧道疏散系统时,可通过减小疏散口间距和设置明显的疏散设施指示标识,减少人员疏散所用时间。 展开更多

关键词 单洞双线铁路隧道 可用安全疏散时间 必需安全疏散时间 疏散

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北京地铁14号线高家园站-望京站区间单洞双线盾构临近穿越群桩的响应与防护 被引量：7

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作者 黄爱军 《隧道建设》 北大核心 2015年第10期997-1002,共6页

为减小盾构隧道施工对邻近群桩基础的影响,对10 m内径盾构穿越的机场快轨群桩响应进行数值模拟,分析盾构法隧道施工引起的群桩变形及内力变化情况。结果表明,开挖后桩身发生弯曲变形,桩身内力发生明显变化,前桩具有隔断作用,隧道施工对... 为减小盾构隧道施工对邻近群桩基础的影响,对10 m内径盾构穿越的机场快轨群桩响应进行数值模拟,分析盾构法隧道施工引起的群桩变形及内力变化情况。结果表明,开挖后桩身发生弯曲变形,桩身内力发生明显变化,前桩具有隔断作用,隧道施工对群桩中后桩的影响较小。群桩邻近盾构时采用复合锚杆桩作为隔断桩,复合锚杆桩加固桩侧土体的同时,可采用多排组合形成较大隔离刚度,套管施工可有效控制施工期间的环境影响。 展开更多

关键词 北京地铁 单洞双线隧道 盾构 下穿 群桩响应 复合锚杆桩 防护 数值模拟

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设置中隔墙的盾构隧道收敛变形移动测量点云数据融合方法

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作者 王嘉烨 刘新根 +1 位作者 刘学增 庞高兆 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第6期1202-1209,共8页

为解决设置中隔墙的单洞双线大直径盾构隧道左、右线激光扫描点云数据配准难、收敛变形移动测量精度低的技术难题,构建基于盾构隧道管片环缝自动识别的点云数据定位算法,提出基于隧道结构特征点和距离最小偏差的盾构隧道管片环整体-局... 为解决设置中隔墙的单洞双线大直径盾构隧道左、右线激光扫描点云数据配准难、收敛变形移动测量精度低的技术难题,构建基于盾构隧道管片环缝自动识别的点云数据定位算法,提出基于隧道结构特征点和距离最小偏差的盾构隧道管片环整体-局部动态迭代点云自动配准方法,实现隧道左、右线对应管片整环点云数据精准融合。对融合后的管片整环点云数据进行除噪、距离最小二乘法椭圆拟合处理,可获得设有中隔墙的盾构隧道整体水平收敛变形值。集成点云数据融合算法,研制搭载三维激光扫描仪的轨道交通隧道结构检测车TDV-SD及配套数据处理软件,并进行工程试点应用与人工对比验证。结果表明:时速为20 km时,隧道水平收敛变形检测车移动测量与人工测量绝对值最大偏差为2.0 mm,与外直径比值为0.16‰,二者测量结果具有较好的一致性,移动测量精度可基本满足大直径盾构隧道管片收敛变形影响评价指标的行业要求,验证了左、右线管片点云数据融合算法的可行性。 展开更多

关键词 单洞双线盾构隧道 大直径盾构隧道 中隔墙 移动测量 收敛变形 数据配准融合

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考虑横断面几何参数的高速铁路预制拼装式明洞衬砌分块设计与拼装方法

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作者 周晓军 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第2期104-118,共15页

以某设计时速350 km高速铁路单洞双线大跨度隧道工程为依托,从设计与施工2个方面对拼装式明洞衬砌进行研究。首先,结合建筑限界和安全疏散通道等因素确定衬砌内轮廓及衬砌横断面形式;然后,基于平面几何基本原理,提出考虑明洞衬砌横断面... 以某设计时速350 km高速铁路单洞双线大跨度隧道工程为依托,从设计与施工2个方面对拼装式明洞衬砌进行研究。首先,结合建筑限界和安全疏散通道等因素确定衬砌内轮廓及衬砌横断面形式;然后,基于平面几何基本原理,提出考虑明洞衬砌横断面几何参数的预制块分块方法;最后,在优化结构形式的基础上,提出预制块结构设计与拼装方法。结果表明:该依托工程的隧道横断面设计为带仰拱的多心圆曲边墙拱形断面形式,以提高明洞的整体稳定性和运营寿命;优化后,单环衬砌设计为3块A型预制块、2块B型预制块和1块C型预制块,衬砌各接头位置处弯矩较小甚至为0;预制块环向间以半圆形榫接头拼接,纵向间以圆台形榫接头拼接,并通过缓膨胀止水条、排水管、排水沟等形式加强衬砌整体防水性能;单环拼装时先拼装仰拱部位的C型预制块,再拼装拱肩部位的B型预制块,最后再拼装拱部的A型预制块,前后相邻预制块对位,以通缝方式完成明洞衬砌整体拼装。 展开更多

关键词 高速铁路 单洞双线大跨度隧道 预制拼装式明洞 横断面设计 新型钢筋混凝土预制块 几何参数

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大断面隧道成套设备机械化快速作业研究 被引量：5

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作者 张晓东 吴全德 +3 位作者 范永在 刘大刚 王岩 罗佳 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第S01期416-424,共9页

为实现阿联酋铁路二期D标段隧道安全、快速、高质量修建,开展成套设备机械化快速作业系统化研究。通过调研国内外已有资料,对隧道单作业面机械化施工人机资源进行科学合理的配备;基于掌子面力学平衡稳定性分析,研究得到S3级围岩采用全... 为实现阿联酋铁路二期D标段隧道安全、快速、高质量修建,开展成套设备机械化快速作业系统化研究。通过调研国内外已有资料,对隧道单作业面机械化施工人机资源进行科学合理的配备;基于掌子面力学平衡稳定性分析,研究得到S3级围岩采用全断面法开挖和S4、S6级围岩采用台阶法开挖可保证掌子面稳定性,满足规范要求;基于各级围岩适配的快速作业施工工法,通过建立数值软件计算模型,得到S3、S4、S6级围岩最大开挖进尺分别为4.5、2、1.5 m;总结阿联酋铁路隧道机械化施工工艺,对比分析机械化配套施工与传统方法施工的工序时间和施工工效。 展开更多

关键词 单洞双线隧道 机械化 快速作业 施工工法 循环进尺

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隧道中隔墙拼装机器人的设计和分析研究 被引量：3

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作者 陈鼎 蒋学争 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第8期193-195,共3页

单洞双线隧道是目前城市地铁等地下交通工具施工中主要采取的隧道结构形式,在单洞双线隧道的施工过程中,将隧道分隔为两个车道的中隔板是影响施工速度的一个主要因素。为了能够提高单洞双线隧道施工中安装中间隔墙工作的效率和安装精度... 单洞双线隧道是目前城市地铁等地下交通工具施工中主要采取的隧道结构形式,在单洞双线隧道的施工过程中,将隧道分隔为两个车道的中隔板是影响施工速度的一个主要因素。为了能够提高单洞双线隧道施工中安装中间隔墙工作的效率和安装精度,设计了一种新型的隧道中隔墙拼装机器人。针对其工作环境,论述了隧道中隔墙拼装机器人的工作原理和关键部件,并利用Solidworks软件环境下的COSMOSWords有限元分析模块对其可靠性进行了有限元分析研究,结果表明设计的隧道中隔墙拼装机器人可以满足其实际应用工况的需求,能够大大地提高隧道施工中安装中隔墙的效率和精度。 展开更多

关键词 单洞双线隧道 中隔墙 机器人 有限元分析

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粤东城际铁路隧道热环境特性及控制研究

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作者 陈霖 《铁道标准设计》 北大核心 2023年第5期88-93,137,共7页

为确保采用单洞双线且包含多个连续地下车站的粤东城际铁路隧道热环境满足设计规范要求,通过一维数值模拟方法,从行车对数、活塞风井面积、轨排风量及排热系统开启方案4个方面出发,对汕头至潮汕机场段中山路隧道热环境特性及控制方案进... 为确保采用单洞双线且包含多个连续地下车站的粤东城际铁路隧道热环境满足设计规范要求,通过一维数值模拟方法,从行车对数、活塞风井面积、轨排风量及排热系统开启方案4个方面出发,对汕头至潮汕机场段中山路隧道热环境特性及控制方案进行研究。结果表明:不开启轨排系统下,初期、近期夏季晚高峰隧道内空气温度均不超40℃,但远期汕头一中、时代广场站及区间2温度不满足热环境控制要求,且远期中间车站区域温度明显高于两端车站;通过增大活塞风井面积降低隧道空气温度的作用有限,即使单个活塞风井面积增加至75 m^(2),区间2及汕头一中站温度仍超过40℃;车站轨排系统开启后,远期夏季晚高峰全线隧道空气平均温度降幅较明显,当单个车站轨排风量为50 m^(3)/s且活塞风井面积不小于30 m^(2)时,隧道内各区域温度及新风量均满足要求;优化后的轨排系统开启方案可行,建议远期夏季晚高峰仅开启汕头一中站及时代广场站的排热系统,以减少通风设备运行能耗。 展开更多

关键词 城际铁路 铁路隧道 单洞双线隧道 热环境 活塞风井 轨排风量 数值模拟

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