高速列车荷载作用下交叉隧道动力响应特性及影响分区研究

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1、中图分类号UDCTU91624硕士学位论文学校代码密级10533高速列车荷载作用下交叉隧道动力响应特性及影响分区研究StudyontheDynamicResponseandInnuenceZoneofHigh—Speed1'rainLoadingForeconCrossingHigh-SpeedRailwayThnnel作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：副指导教师：康立鹏土木工程隧道及地下工程土木工程学院施成华副教授彭立敏教授论文答辩日期兰：型答辩委员会主席中南大学20l3年5月原创性

2、声明m㈣⋯删m帅0Ⅷ㈣洲ⅢIIY2423505本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：岔。垂遂日期：丝娶L年上月立日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论

3、文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。确吁吼吐年土月卫日摘要随着我国高速铁路建设的快速发展，必然会出现越来越多的高速列车隧道立体交叉的情形。为满足高速列车运行的高标准，对隧道支护结构的动力稳定性和安全性提出了更高的要求，高速铁路隧道结构动力学问题日益突出。本文针对高速列车荷载作用下的立体交叉隧道动力学问题，依托高速铁路基础研究联

4、合基金项目(U1134208)，采用数值计算方法，系统研究了高速列车荷载作用下的立体交叉隧道动力响应特性，并提出了列车荷载作用下的交叉隧道动力响应影响分区方法。主要研究内容与成果如下：(1)针对隧道．围岩体系振动理论、高速铁路列车荷载谱和高速铁路交叉隧道结构的特点，对数值计算模型进行了工况设计与建立，并将数值计算结果与已有研究成果进行对比分析，验证了采用数值计算方法进行研究的可靠性。(2)从加速度和动应力两方面分析列车荷载在中间岩柱的传播规律，及不同岩柱高度对中间岩柱动力响应的影响。(3)从位移、加速度和主

5、应力三方面分析立体交叉隧道动力响应特性，并与交叉隧道静力平衡状态进行对比，得出了交叉隧道动力响应增量的绝对值和相对值。(4)从隧道竖向位移、衬砌结构拉应力和压应力三个方面的动力响应增量分析围岩级别、列车速度、列车通过方式、交叉角度和岩柱高度对交叉隧道动力响应的影响，得出了各影响因素对其动力响应的影响规律。(5)提出交叉隧道动力响应影响分区标准，通过曲线拟合得到交叉隧道衬砌结构拉应力响应值关于多因素的拟合函数，结合分区标准与应力函数对高速列车荷载立体交叉隧道动力响应进行了影响分区划分。关键词：高速列车；立体交

6、叉隧道；动力响应；影响因素；影响分区AbstractWith廿ler印iddeVelopmentofhigh—speedrailwaycon咖ctioninChilla，moreandmorecrossillghi曲-speedrailwaytllnnelarecurrentlybeingbuilt，kordertomeetthehi曲st砌矾sofhi咖speedtrainsnlllningiIlmetunnel，moreandmorerequirementsweresetfort11edynamicst

7、abilityandsaf．e够ofthelmillgs协Jctureof廿1etumel．Theref．ore，thedynamicsoftheMgh-speedrailwaytumelstructurehaVebecomeincreasinglyprominent．Accordingtothedynamicalproblemsofthecrossinghi曲-speedrailwaytunnelunderthe11igh-speed臼．aillloading，T11isdissertationsyste

8、maticallystudymedynamicresponsecharact嘶sticofcrossinghigh—speedrailwaytuImel，andpresentthediVisionmemodofinfluencezone．111isdissertationisgrantedeomtheBasicReseaurchDeVelopmentProgramofHigh—SpeedRailway(N0：U1