广深港客运专线越珠江方案分析

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1、武汉理工人学硕士学位论文第1章绪论1．1论文研究目的及意义伴随我国社会经济的高速发展，交通需求在数量上急剧增加，对质量要求也不断提高。然而由于我国人口众多、土地等资源有限，交通拥堵现状日益严峻，其中铁路客运紧张明显。在这种形势下，铁路客运专线以其运能大、速度快、安全性能好、占地少、能耗省、污染轻及成本低、发车的频率所受到的限制条件小等优势而展现出了强大的生命力，社会经济效益显著，是未来客运交通的发展方向。按照铁道部2008年年底调整的《中长期铁路网规划》，到2012年，全国将有1．3万公罩铁路客运专线建成投产，其中，时速300—35

2、0公里的客运专线有8000公里，时速200．250公里的客运专线有5000公里。广深港客运专线是联结广州与深圳、香港的一条高速城际客运大能力通道，其建设将从整体上提高广深港城际客运系统的运输效率以及运输服务水平，改善沿线所经区域的交通条件。研究客运专线线路设计技术，将有利于我国铁路整体水平的迅速提高，并带动我国高新技术产业的发展。然而，客运专线也存在对出行的消费者数量要求大，与公路衔接不太好的缺点，因此，对铁路客运专线优劣的评价和战略选择一直受到国内外学者的广泛关注。由于客运专线线路设计是一项系统性的工程，属于综合性技术决策优化问题

3、，尤其是广深港客运专线穿越珠江工程，是广深港客运专线整条线路建设的关键点，不管是采用桥梁方案还是隧道方案，要满足高速铁路350I锄／11速度目标值要求，在国内都是开先河的，在世界上也是没有先例的，所以其方案选择具有重要意义。在目前全国大规模上客运专线的建设形势下，国内无章可循，国外亦无先例，无统一标准可依，设计理论基础薄弱，实践经验相对短缺，故本论文研究具有开拓性和创新性。因此，对广深港客运专线跨珠江工程的方案进行综合评价、为项目提供合理的越江方案具有极其大的现实意义。武汉理工大学硕十学位论文1．2国内外研究现状目前，国内外穿越水域

4、(海、江、河)的工程方案不外乎桥梁和隧道两种，因而桥、隧比较也就成为任何一个跨越水域工程项目讨论、研究的主题。1．2．1国内外桥梁工程研究现状钢结构和混凝土技术的不断成熟使得设计和建造大跨度桥梁成为现实，桥梁及桥梁工程在交通及其发展中也显示出了日渐重要的作用。在上个世纪，世界各国逐渐丌展了大跨度桥梁的研究以及建设实践。美国率先突破桥梁千米跨度记录——1931年建成的纽约华盛顿桥(中跨1067m)和1937年建成的旧金山金门大桥(中跨1280m)；英国在二次大战后也在桥梁工程方面延续着战胜国的强劲势头，并以1410m跨度的亨伯大桥刷新

5、了记录。日本在度过了战后最困难时期后开始实施宏伟的连岛工程计划，建成了世界最大跨度的桥梁——1991m跨度的明石海峡大桥；丹麦、瑞典和土耳其等国也紧跟跨海工程的潮流，到上个世纪末，都拥有了千米级的大桥；德国和法国在斜拉桥建设方面也取得了巨大的成功。国内在学习国外建桥技术的基础上逐渐走向世界前列。新中国成立后的第一个五年计划里，在苏联专家的帮助下建设了万里长江第一桥——武汉长江大桥；60年代末独立设计和施工建成了第二座长江大桥——南京长江大桥；70年代我国在预应力混凝土T构、双曲拱桥、连续钢桁架桥等桥型进行了一些实践；80年代改革开放

6、以后，通过自主设计、科研和施工，桥梁建设取得了令世人惊叹的进步和成就，1999年江阴长江大桥建成通车后，我国已经成为继上述6个国家之后第七个能够建造千米级大桥的国家；2008年又建成通车了世界上最长的跨海大桥一杭州湾大桥。目前国内外建桥技术不断提高，桥梁建造样式多样，并逐渐向长大桥方向发展。大型桥梁主要是指大跨度桥梁和多跨长桥，前者由于跨度大、刚度小，结构自振频率低，动力荷载或作用很容易激发起结构的动力响应；后者由于结构体系复杂、相邻跨度或刚度差异，动力荷载或作用引起的结构动力响应十分复杂。因此，为了顺应我国大规模大型桥梁建设的发展

7、趋势、实现从桥梁建设大国向桥梁建设强国的形态转变，必须从基础研究着手开展大型桥梁动力响应机理及评估的研究，这些也是目前国内外研究的重点。2武汉理工大学硕士学位论文桥梁时常受到地震的威胁，研究桥梁抗震技术受到重视。上世纪40年代，对地震作用提出了反应谱理论，50年代后已被各国的抗震规范所应用。反应谱法还采用“地震荷载”的概念，但在计算最大地震力时，同时考虑了地面运动和结构的动力特性，比静力法有很大的进步。80年代后，随着计算机技术的广泛应用和强震记录的增多，动态时程非线性分析方法得到了很好的应用。动态时程分析法采用多节点多自由度的结构

8、有限元动力计算图式，把地震强迫振动的激振——地震加速度时程直接输入，应用专门计算程序对结构进行地震时程动力反应分析，可以考虑各种不同的因素，诸如结构的各种复杂非线性因素、结构一地基一土的相互作用、地震波相位差及不同地震波多分量多点输入