重载铁路隧道衬砌病害套衬整治关键技术及应用 被引量：1

1

作者 张丽霞 《铁道建筑》 北大核心 2024年第6期114-118,共5页

为解决重载铁路隧道衬砌空洞、剥落掉块等问题,提出适用于重载铁路衬砌病害整治的套衬技术,即波纹板套衬和钢拱架套衬。依托大秦铁路和尚坪隧道衬砌病害整治项目,从套衬结构设计、防腐处理、施工工艺等方面进行论述,建立数值模型对套衬... 为解决重载铁路隧道衬砌空洞、剥落掉块等问题,提出适用于重载铁路衬砌病害整治的套衬技术,即波纹板套衬和钢拱架套衬。依托大秦铁路和尚坪隧道衬砌病害整治项目,从套衬结构设计、防腐处理、施工工艺等方面进行论述,建立数值模型对套衬加固效果进行分析,并论述了波纹板套衬和钢拱架套衬结构性能及适用性。结果表明:两种套衬方案均可增加隧道衬砌的承载能力,适用于大秦铁路隧道衬砌病害整治;波纹板套衬抗弯刚度较钢拱架套衬大;钢拱架套衬施工效率和经济效益大于波纹板套衬。 展开更多

关键词 重载铁路隧道 隧道套衬 数值分析 波纹板 钢拱架

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重载铁路隧道基底结构长期动力特性试验研究 被引量：11

2

作者 吴秋军 李自强 +2 位作者 于丽 华阳 王明年 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期127-133,167,共8页

针对重载铁路隧道基底结构受列车荷载作用更大的特点,根据付营子隧道现场大型激振试验实现了27 t轴重的重载列车动力加载和长期荷载作用,与远程实测动力数据进行比对验证了试验的客观准确性。讨论了双线重载铁路隧道基底结构在大轴重、... 针对重载铁路隧道基底结构受列车荷载作用更大的特点,根据付营子隧道现场大型激振试验实现了27 t轴重的重载列车动力加载和长期荷载作用,与远程实测动力数据进行比对验证了试验的客观准确性。讨论了双线重载铁路隧道基底结构在大轴重、高密度的运输环境下由上至下的道床、仰拱填充、仰拱结构和围岩表面的接触压力动力响应和长期变化。研究表明,激振试验能够很好的模拟27 t轴重作用下双线重载铁路隧道基底结构的动力特性,具体表现为各结构表面重载线路轨道下方相应位置的动力响应和长期效应最为明显,且由上至下随竖向深度逐渐减弱。各位置的动压力长期效应受该位置的列车动荷载附加值影响,动力响应越大,长期效应越明显。试验结果可为双线重载铁路隧道基底结构的稳定性评价和设计参数提供理论基础。 展开更多

关键词 重载铁路隧道 基底结构 激振试验 动力响应 长期效应

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重载铁路隧道底部结构疲劳性能及累积损伤试验研究 被引量：7

3

作者 刘聪 彭立敏 +1 位作者 雷明锋 刘宁 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期77-85,共9页

根据重载铁路隧道底部疲劳关键部位的力学特性,开展双侧限高静载低动载波动疲劳试验,得到重载铁路隧道底部结构试件的最大拉应变及电导的演化规律,通过分析试验数据研究结构的疲劳性能和累积损伤。结果表明:当最大应力水平不高于0.60时... 根据重载铁路隧道底部疲劳关键部位的力学特性,开展双侧限高静载低动载波动疲劳试验,得到重载铁路隧道底部结构试件的最大拉应变及电导的演化规律,通过分析试验数据研究结构的疲劳性能和累积损伤。结果表明:当最大应力水平不高于0.60时,试件最大拉应变呈2阶段发展,未产生疲劳破坏,其最大拉应变幅值、增速始终保持恒定;当最大应力水平超过0.70时,试件最大拉应变呈“倒S”型3阶段发展,产生疲劳破坏,试件的最大拉应变及其增量、幅值、增速在第Ⅰ和第Ⅲ阶段增长较快,在第Ⅱ阶段呈缓慢线性增长;试件的疲劳寿命随静载、动载的增大而缩短,采用多元线性函数对试验数据进行拟合,得到双参数疲劳寿命(S—N)计算公式;同时,基于试件最大拉应变及电导的时变特性,得到隧道底部结构的非线性累积损伤演化曲线及计算公式。 展开更多

关键词 重载铁路隧道 隧道底部结构 疲劳寿命 疲劳累积损伤 围岩压力 列车荷载

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30 t轴重下重载铁路隧道隧底结构疲劳损伤研究 被引量：3

4

作者 王明年 赵银亭 +2 位作者 于丽 李自强 李琦 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期134-142,共9页

鉴于重载铁路隧底结构疲劳损伤现象较普通客货共线铁路更加明显,根据现场调查对重载铁路隧底结构病害进行分类,并确定了影响其疲劳损伤的主要因素为重载列车长时间大轴重碾压。依托张唐铁路双线重载铁路隧道大型现场原位激振试验,得到... 鉴于重载铁路隧底结构疲劳损伤现象较普通客货共线铁路更加明显,根据现场调查对重载铁路隧底结构病害进行分类,并确定了影响其疲劳损伤的主要因素为重载列车长时间大轴重碾压。依托张唐铁路双线重载铁路隧道大型现场原位激振试验,得到了Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩条件下道床结构表面的轴重列车附加动荷载分布规律,利用Ansys Workbench仿真软件对重载铁路隧底结构损伤分布及疲劳损伤进行模拟,并结合试验所得道床和仰拱结构的动应力验证其计算结果的准确性,结果表明:将实测所得动压力时程曲线作为Workbench动力初始条件进行疲劳损伤计算具有客观性,计算得出:随着围岩条件降低,隧底结构损伤范围及损伤程度逐渐增加;在相同围岩级别30 t轴重条件下隧底结构损伤出现的时间由上至下依次递增,且损伤程度逐渐降低。研究成果可为重载铁路隧道运营期长期服役性能研究及疲劳寿命预测提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 重载铁路隧道 隧底结构 原位激振试验 疲劳分析 损伤分布

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基底脱空条件下重载铁路隧道铺底结构疲劳性能试验研究 被引量：3

5

作者 王风 刘聪 +2 位作者 彭立敏 雷明锋 施成华 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2688-2693,共6页

结合重载铁路隧道基底脱空病害特征,设计基底脱空条件下隧道铺底结构疲劳试验装置,并考虑隧道基底无水、富水环境等因素,开展隧道铺底脱空病害下的结构疲劳试验。基于试验结果的分析,探讨脱空条件下隧道铺底结构的疲劳演化特性,拟合得到... 结合重载铁路隧道基底脱空病害特征,设计基底脱空条件下隧道铺底结构疲劳试验装置,并考虑隧道基底无水、富水环境等因素,开展隧道铺底脱空病害下的结构疲劳试验。基于试验结果的分析,探讨脱空条件下隧道铺底结构的疲劳演化特性,拟合得到300 mm脱空条件下隧道铺底结构试件疲劳寿命演化曲线。研究结果表明:基底脱空条件下,隧道铺底结构疲劳性能呈“倒S型”演化趋势,结构疲劳寿命随着应力水平增大而显著缩短;受地下水的影响,富水环境隧道底部结构疲劳寿命显著短于无水环境,且随着应力水平的升高,缩短的比例也越大;建立的基底脱空条件下隧道铺底结构疲劳寿命演化曲线,可用于隧道底部结构损伤状态的评价。 展开更多

关键词 重载铁路隧道 隧道底部结构 疲劳寿命 基底脱空

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不同轴重下双线重载铁路隧道基底结构动压力分布研究 被引量：2

6

作者 于丽 赵勇 +1 位作者 王明年 李自强 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期115-122,共8页

以重载铁路张唐线付营子隧道为工程依托,针对Ⅳ级围岩条件下双线重载铁路隧道在25、27、30 t三种轴重下的基底结构不同结构层表面的动压力分布及竖向传递规律,开展了现场大型激振试验和实时远程监测。根据激振试验所得土压力传感器典型... 以重载铁路张唐线付营子隧道为工程依托,针对Ⅳ级围岩条件下双线重载铁路隧道在25、27、30 t三种轴重下的基底结构不同结构层表面的动压力分布及竖向传递规律,开展了现场大型激振试验和实时远程监测。根据激振试验所得土压力传感器典型时程曲线,得到了各结构面动压力的横向分布及竖向传递规律,最后根据远程监测数据对27 t轴重下基底结构的动压力分布规律进行对比验证。结果表明:Ⅳ级围岩条件下,双线重载铁路隧道重载线路在重载列车荷载直接作用下,该侧的动压力均大于普通铁路,各结构面不同测点的动压力数值随着与激振点水平距离的增加而降低,列车轴重提升使线路下方作用荷载的增大,双线铁路隧道基底结构易出现失稳。动压力竖向传递规律显示,各结构面表面接触压力对列车轴重的响应由上至下逐渐减弱。远程实测数据分析结果与激振试验结果比较接近,表明试验结果可用于双线重载铁路隧道基底结构设计参考。 展开更多

关键词 重载铁路隧道 基底结构 不同轴重 激振试验 动压力分布

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重载铁路隧道底部围岩损伤机理研究 被引量：6

7

作者 李自强 王明年 +1 位作者 于丽 许智凡 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期162-170,共9页

以我国第一条按照30t重载铁路标准建设的瓦日铁路太行山隧道为工程依托,采用现场长期监测结合数值模拟的方式,将重载铁路隧道底部围岩的损伤过程主要分为3个阶段。研究表明:随着时间的增长和重载列车的作用,底部围岩损伤位置的接触压力... 以我国第一条按照30t重载铁路标准建设的瓦日铁路太行山隧道为工程依托,采用现场长期监测结合数值模拟的方式,将重载铁路隧道底部围岩的损伤过程主要分为3个阶段。研究表明:随着时间的增长和重载列车的作用,底部围岩损伤位置的接触压力和水压力不断增加,这种现象在轨道下方尤为明显;地下水长期冲刷作用下,围岩颗粒逐渐流失,造成脱空范围变大出现贯通,引起相邻位置接触压力集中易造成基底结构失稳;故重载列车大轴重的长期碾压是底部围岩损伤激增的主要原因、且底部围岩在地下水冲刷作用和自身缺陷的相互影响下逐渐劣化,为基底结构病害的产生提供了条件。研究成果可为重载铁路隧道底部围岩损伤的预测和病害处治方法提供思路和借鉴。 展开更多

关键词 重载铁路隧道 接触压力 水压力 流固耦合 损伤机理

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基于车-轨-隧一体化模型的重载铁路隧道动力响应特性分析 被引量：5

8

作者 肖鹏 彭立敏 +2 位作者 施成华 杨高尚 雷明锋 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1263-1271,共9页

基于赫兹非线性理论,考虑轮轨接触关系,建立车辆-轨道-隧道一体化三维空间耦合模型,对重载列车作用下隧道结构的动力响应进行计算分析。通过与实测值的对比分析,验证该一体化计算模型的可靠性。进一步针对蒙华铁路黄土隧道工程,探讨30 ... 基于赫兹非线性理论,考虑轮轨接触关系,建立车辆-轨道-隧道一体化三维空间耦合模型,对重载列车作用下隧道结构的动力响应进行计算分析。通过与实测值的对比分析,验证该一体化计算模型的可靠性。进一步针对蒙华铁路黄土隧道工程,探讨30 t轴重列车荷载作用下隧道结构的动力响应特征。计算结果表明:30 t轴重列车荷载作用下,隧道底部结构的位移、应力和加速度显著增大,受列车振动荷载的影响明显;在轨下断面和隧道中心断面,压应力都沿深度方向衰减,衰减速度由快到缓;隧道中心断面拉应力沿深度方向增长,在初支底部出现最大拉应力;列车荷载对结构的整体受力产生不利影响。 展开更多

关键词 重载铁路隧道 车-轨-隧一体化模型 动力响应

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重载铁路隧道车-轨-隧耦合模型及底部结构动力响应影响因素研究 被引量：4

9

作者 肖鹏 彭立敏 +2 位作者 李锐 王海林 雷明锋 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3737-3745,共9页

重载列车在提高运输效能的同时也会加剧对基础设施结构的损伤,甚至影响行车安全,因此,开展系统的重载铁路隧道动力响应特性研究具有重要的现实意义。模型在系统分析列车、轨道、隧道底部结构与围岩间相互作用关系的基础上,分别通过赫兹... 重载列车在提高运输效能的同时也会加剧对基础设施结构的损伤,甚至影响行车安全,因此,开展系统的重载铁路隧道动力响应特性研究具有重要的现实意义。模型在系统分析列车、轨道、隧道底部结构与围岩间相互作用关系的基础上,分别通过赫兹非线性理论定义轮-轨接触和通过修改钢轨竖向坐标的二次建模方法引入轨道不平顺,重点分析和表征了各列车机构、隧道结构体系之间的相互耦合关系,建立了车辆-轨道-隧道一体化三维耦合有限元数值模型,并开展对比验证。研究结果表明:模型的计算结果与既有文献中的实测数据相差较小,最大相对差值为12.2%,说明所建立的车辆-轨道-隧道一体化耦合模型及其参数的选取是合理可靠的。在此基础上,进一步针对列车轴重、围岩条件、填充层厚度和轨道条件4个关键因素对重载铁路隧道底部结构的动力响应影响规律开展了共计15个工况的模拟计算。研究结果表明:隧道底部结构及基岩的主应力、沉降变形均随列车轴重的增大、围岩条件的变差以及填充层厚度的减薄而快速呈线性增大;列车轴重和围岩条件对底部结构的动力响应影响最为显著;适当增加填充层厚度能减轻列车动载对隧道底部结构的冲击作用,对于Ⅳ-Ⅵ级围岩地段,建议填充层厚度不宜小于1.33 m。 展开更多

关键词 重载铁路隧道 车-轨-隧耦合模型 动力响应特性 影响因素

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双线重载铁路隧道基底结构受力特性现场激振试验研究 被引量：2

10

作者 李自强 王明年 +3 位作者 于丽 徐湉源 吴圣智 赵银亭 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期121-128,共8页

依托于张唐线双线重载铁路隧道——付营子隧道现场试验,在Ⅴ级围岩条件下利用大型激振设备不同频率和配重块组合模拟了25、27、30t轴重的重载列车作用。根据光纤光栅传感器采集时程曲线提取的静压力和瞬时动压力幅值,针对基底不同结构... 依托于张唐线双线重载铁路隧道——付营子隧道现场试验,在Ⅴ级围岩条件下利用大型激振设备不同频率和配重块组合模拟了25、27、30t轴重的重载列车作用。根据光纤光栅传感器采集时程曲线提取的静压力和瞬时动压力幅值,针对基底不同结构层表面上不同测点的接触压力横向和竖向分布规律进行研究。结果表明:双线重载铁路隧道基底结构通车前静压力分布基本对称,重载列车荷载作用下,因仅半幅受到重载荷载影响,其动力响应明显于普通客运线路使基底结构受力不平衡易发生失稳。在重载线路中心、轨道位置和客运线路轨道3条监测线上各结构层表面动压力竖向衰减规律类似,均可拟合为三次多项式用于类似工程的设计和受力预测。 展开更多

关键词 重载铁路隧道 基底结构 静压力分布 激振试验 动力响应

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基底空洞条件下重载铁路隧道铺底结构动力响应分析 被引量：3

11

作者 卢小永 刘聪 +2 位作者 雷明锋 冯涛 赵晨阳 《铁道建筑》 北大核心 2021年第3期46-50,共5页

为分析基底空洞条件下重载铁路隧道铺底结构的动力响应特性,确定其潜在易损部位,依托大秦铁路摩天岭隧道工程,采用有限元软件ABAQUS建立列车-隧道-围岩一体化三维数值模型,分析列车荷载单独作用和围岩压力与列车荷载共同作用两种工况下... 为分析基底空洞条件下重载铁路隧道铺底结构的动力响应特性,确定其潜在易损部位,依托大秦铁路摩天岭隧道工程,采用有限元软件ABAQUS建立列车-隧道-围岩一体化三维数值模型,分析列车荷载单独作用和围岩压力与列车荷载共同作用两种工况下基底空洞对铺底结构的影响。结果表明:基底空洞会明显增加隧道铺底结构的动力响应,列车荷载单独作用下有空洞时铺底结构底面的最大主应力比无空洞时增加约1.25倍,围岩压力与列车荷载共同作用下有空洞时铺底结构顶面的最大主应力比无空洞时增大31%;围岩压力会对列车动力响应造成较大影响,在围岩压力和列车荷载共同作用下无空洞时铺底结构底面测点的最大主应力时程曲线振幅为130 kPa,比列车荷载单独作用时增大21%;靠近隧道中心线侧的轨道正下方和侧沟处为隧道铺底结构的潜在易损部位。 展开更多

关键词 重载铁路隧道 动力响应 数值模拟 铺底结构 基底空洞 围岩压力 列车荷载 主应力

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隧底富水围岩脱空条件下重载铁路隧道动力响应 被引量：3

12

作者 王登科 骆建军 +2 位作者 王官清 李飞龙 侯艳娟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期33-42,共10页

为研究隧底围岩脱空对水-力耦合作用下重载铁路隧道动力响应特性的影响,采用现场试验与数值模拟相结合的方法,分别以竖向位移、孔隙水压力和竖向动应力作为评价指标,分析了不同脱空形状(椭圆、余弦和矩形)下富水隧底结构的动力响应规律... 为研究隧底围岩脱空对水-力耦合作用下重载铁路隧道动力响应特性的影响,采用现场试验与数值模拟相结合的方法,分别以竖向位移、孔隙水压力和竖向动应力作为评价指标,分析了不同脱空形状(椭圆、余弦和矩形)下富水隧底结构的动力响应规律,提出了一种符合实际的脱空形状,确定了富水隧底围岩的脱空阙值。研究结果表明:随着脱空宽度的增加,隧道底部结构动力响应不断增大,且脱空宽度超过一定值后动力响应变化加剧,这种现象在脱空区域尤为明显;3种脱空形状下,以矩形脱空动力响应最大,椭圆形脱空次之,余弦形脱空最小;其中,椭圆形脱空最符合实际,该脱空下基底动力响应是无脱空情况下的4.2倍,隧道底部围岩脱空阙值为0.6 m。研究结果可为富水重载铁路隧道行车安全及脱空病害整治提供依据。 展开更多

关键词 重载铁路隧道 富水软弱地层 水-力耦合 隧底围岩脱空 动力响应

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重载铁路隧道设计技术探讨 被引量：8

13

作者 赵晋友 周鲁 周书明 《隧道建设》 2012年第3期336-340,共5页

为解决重载运输条件下铁路隧道设计难题,通过大秦线铁路隧道病害的调查资料,对重载运输诱发的隧道病害及其原因进行总结分析。依托山西中南部铁路通道隧道设计经验,提出重载铁路:1)软弱破碎围岩大于1 000 m或软岩高地应力段长大于500 m... 为解决重载运输条件下铁路隧道设计难题,通过大秦线铁路隧道病害的调查资料,对重载运输诱发的隧道病害及其原因进行总结分析。依托山西中南部铁路通道隧道设计经验,提出重载铁路:1)软弱破碎围岩大于1 000 m或软岩高地应力段长大于500 m的隧道、4 km以上突水突泥风险等级较高的岩溶隧道优选采用2个单线隧道方案;2)单线隧道仰拱矢跨比取1/6.5、双线取1/10.5,可以满足30 t列车轴质量要求;3)隧道内坡度不应小于3‰、富水地层不小于5‰,提出防排水措施实现运营可维护;4)计算确定了轨下结构设计参数;5)对隧道内轨道结构过渡、轨下及隧底结构过渡段采取了设计措施;6)提出了隧道基底普查及承载要求。 展开更多

关键词 重载铁路隧道 病害 设计技术 隧道结构 防排水 过渡段

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单线重载铁路隧道复合式衬砌结构优化研究 被引量：2

14

作者 梅竹 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第9期1547-1554,共8页

为给出更优的重载铁路隧道复合式衬砌设计方案,结合现场测试与数值模拟,对蒙华单线重载铁路隧道复合式衬砌结构设计进行优化分析。通过在试验段衬砌结构埋设应变计、应力计等监测元件对混凝土和格栅钢架进行监控量测,利用有限元软件模... 为给出更优的重载铁路隧道复合式衬砌设计方案,结合现场测试与数值模拟,对蒙华单线重载铁路隧道复合式衬砌结构设计进行优化分析。通过在试验段衬砌结构埋设应变计、应力计等监测元件对混凝土和格栅钢架进行监控量测,利用有限元软件模拟隧道开挖支护过程,对比分析了不同工况下初期支护结构的变形和内力,评价了结构安全性。研究发现:Ⅳ级围岩单线隧道采用台阶法施工时,1)初期支护闭合前拱顶有上移现象;2)初期支护内力以轴力(压力)为主;3)相应弯矩值较小,由喷射混凝土+钢架的结合体共同承担,占70%~90%;4)格栅钢架加密降低了喷射混凝土荷载承担比例,提高了衬砌的安全性。 展开更多

关键词 重载铁路隧道 复合式衬砌 数值模拟 监控量测 台阶法 衬砌优化

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重载铁路隧道涌水处理技术 被引量：3

15

作者 孙磊 《国防交通工程与技术》 2013年第A01期64-66,共3页

山西中南部铁路通道ZNTJ-19标西铁车2号隧道进口工区掌子面施工至DK1 076+860处时,拱顶发生涌水,经现场勘查、地质情况分析以及方案比选,确定采用加强支护和径向注浆措施进行处理,取得了良好效果。结合现场施工实际,介绍涌水处理方法,... 山西中南部铁路通道ZNTJ-19标西铁车2号隧道进口工区掌子面施工至DK1 076+860处时,拱顶发生涌水,经现场勘查、地质情况分析以及方案比选,确定采用加强支护和径向注浆措施进行处理,取得了良好效果。结合现场施工实际,介绍涌水处理方法,并进行探讨,可供今后类似工程参考。 展开更多

关键词 重载铁路隧道 涌水处理 方案比选 加强支护 径向注浆

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基于数值模拟的重载铁路隧道结构疲劳损伤研究 被引量：1

16

作者 崔智昊 《北方交通》 2023年第3期76-79,共4页

为研究受重载铁路隧道结构的疲劳损伤,基于数值模拟方法进行模拟研究,分别对单线和双线铁路隧道进行研究,研究结果表明:载重的增加及围岩等级的降低,都会增加隧道结构的疲劳损伤,在填充结构中,损伤集中在轨道下方;在衬砌结构中,损伤集... 为研究受重载铁路隧道结构的疲劳损伤,基于数值模拟方法进行模拟研究,分别对单线和双线铁路隧道进行研究,研究结果表明:载重的增加及围岩等级的降低,都会增加隧道结构的疲劳损伤,在填充结构中,损伤集中在轨道下方;在衬砌结构中,损伤集中在线路中心区域。 展开更多

关键词 数值模拟 重载铁路隧道 疲劳损伤

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基底空洞条件下重载铁路硬岩隧道铺底结构动力响应 被引量：2

17

作者 刘聪 龚志彪 +3 位作者 沙珉 吴波 曾佳佳 朱若男 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4667-4677,共11页

为量化轴重与基底脱空对重载铁路硬岩隧道动力响应的影响,基于Hertz非线性轮轨接触理论,运用有限元软件建立列车-轨道-隧道-围岩一体化数值仿真模型,以此分析脱空状态下重载铁路硬岩隧道铺底结构动力响应特性及潜在不利部位。研究结果表... 为量化轴重与基底脱空对重载铁路硬岩隧道动力响应的影响,基于Hertz非线性轮轨接触理论,运用有限元软件建立列车-轨道-隧道-围岩一体化数值仿真模型,以此分析脱空状态下重载铁路硬岩隧道铺底结构动力响应特性及潜在不利部位。研究结果表明:在围岩压力和轴重30 t列车共同作用下,基底脱空时轨下铺底结构第1主应变最大动幅值为82.28×10^(-6),比无空洞时增大87.26%。轨下和侧沟处铺底结构是硬岩隧道的2个主要易损部位,由列车动载引起底部结构产生的动力响应最大幅值位于轨道正下方处,而由围岩压力引起底部结构的静态应变最大值位于侧沟下方,硬岩隧道轨下处动力响应更大且结构更薄弱,轨道正下方处铺底结构发生基底病害的可能性比软岩隧道更高,而软岩隧道中基底病害则更易在侧沟处产生。轴重每增大1 t,有空洞、无空洞条件下铺底结构第1主应变动幅值分别增加约2.56×10^(-6)和1.41×10^(-6)。基底空洞对隧道结构十分不利,不仅大幅提高了硬岩隧道底部结构动力响应幅值,还增大了围岩静载作用下底部结构静态应变值。空洞宽度每增大10 cm,轨下处铺底结构第1主应变动幅值约增大12.18×10^(-6),静态应变值约增大3.71×10^(-6)。但当空洞宽度超过50 cm时,其增长速度会下降。研究成果可为重载铁路轴重提升、降低隧道基底病害概率提供参考依据。 展开更多

关键词 重载铁路隧道 基底脱空 动力响应 底部结构

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轴重30t重载列车作用下新黄土区隧道适应性及强化措施研究 被引量：3

18

作者 刘聪 彭立敏 +1 位作者 雷明锋 施成华 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期730-739,共10页

以在建的蒙华铁路典型隧道结构型式为基础,针对新黄土区重载铁路隧道结构动力响应、疲劳寿命以及合理强化措施等问题,采用数值模拟的方法进行研究。结果表明:随着轴重和运量的增加,既有铁路隧道无法满足30 t轴重列车长期安全运营的要求... 以在建的蒙华铁路典型隧道结构型式为基础,针对新黄土区重载铁路隧道结构动力响应、疲劳寿命以及合理强化措施等问题,采用数值模拟的方法进行研究。结果表明:随着轴重和运量的增加,既有铁路隧道无法满足30 t轴重列车长期安全运营的要求,应采取强化措施。而单一的系统锚杆注浆加固强化能力有限,须采用系统锚杆与隧底地基加固(加固深度4 m及其以上)的联合强化措施方能满足其疲劳寿命要求。通过研究,指出30 t轴重列车荷载作用下隧底结构疲劳易损位置,即二次衬砌仰拱中心、初期支护仰拱与边墙连接处,并得到满足100 a设计使用年限,新黄土区隧道二次衬砌、初期支护混凝土结构在轴重30 t列车荷载作用下的疲劳上限强度,分别为1.30和1.62 MPa,可为设计参考。 展开更多

关键词 30 t轴重 重载铁路隧道 适应性 疲劳寿命 强化措施

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基于疲劳寿命的40t轴重重载单线隧道隧底参数优化 被引量：1

19

作者 苗德海 王克金 +1 位作者 余俊 王阳明 《中外公路》 2021年第2期246-250,共5页

基于疲劳寿命分析方法对几内亚西芒杜新建40t轴重重载铁路隧道进行隧底结构参数设计优化分析。考虑不同围岩等级、轴重、结构参数以及行车速度等的多种工况,采用动力有限元方法得到列车动载作用下隧底结构疲劳危险部位的应力时程曲线即... 基于疲劳寿命分析方法对几内亚西芒杜新建40t轴重重载铁路隧道进行隧底结构参数设计优化分析。考虑不同围岩等级、轴重、结构参数以及行车速度等的多种工况,采用动力有限元方法得到列车动载作用下隧底结构疲劳危险部位的应力时程曲线即应力水平,而后根据疲劳累积损伤理论,创新性地考虑应力疲劳与材料碳化的耦合,得到了不同工况隧底混凝土结构的使用寿命。最后给出了不同围岩级别下单线有砟铁路隧底结构优化参数,探讨了轴重和行车速度对结构疲劳寿命的影响规律。 展开更多

关键词 重载铁路隧道 隧底结构 疲劳寿命 参数优化

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重载铁路黄土隧道水泥土挤密桩地基加固技术研究 被引量：1

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作者 雷青川 《工程技术研究》 2019年第6期15-17,共3页

隧道通过水泥土挤密桩在重载铁路砂质湿陷性新黄土隧道现场施工中的应用,验证了水泥土挤密桩在隧道有限空间中的适用性,采用非振动方式有效地控制了对隧道施工安全的影响。通过单桩承载力现场试验,表明在大断面重载铁路黄土隧道中,水泥... 隧道通过水泥土挤密桩在重载铁路砂质湿陷性新黄土隧道现场施工中的应用,验证了水泥土挤密桩在隧道有限空间中的适用性,采用非振动方式有效地控制了对隧道施工安全的影响。通过单桩承载力现场试验,表明在大断面重载铁路黄土隧道中,水泥土挤密桩隧底加固作用良好,对控制地基沉降和消除湿陷性作用明显,为类似地质重载铁路隧道基底加固提供借鉴。 展开更多

关键词 重载铁路黄土隧道 湿陷性砂质新黄土 水泥土挤密桩 单桩复合地基承载力试验

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