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高速铁路隧道底部结构动力特性PDF电子书下载

交通运输

• 作 者：彭立敏，黄娟，丁祖德着
• 出 版 社：北京：科学出版社
• 出版年份：2016
• ISBN：9787030495518
• 页数：173 页

图书介绍：本书针对我国高速铁路隧道发展过程中亟待解决的动力学问题，在消化吸收已有相关研究成果的基础上，构建了考虑混凝土和软岩刚度下降和强度劣化的弹塑性损伤模型，并将其引入到高速铁路隧道底部结构动力响应数值计算中；通过大量的数值防真模拟，计算分析了不同仰拱矢跨比、不同仰拱厚度的高速铁路隧道底部结构的动力特性和损伤分布规律；同时通过大型动力模型试验，探明了高速铁路隧道仰拱的工作状态，得到了高速铁路隧道仰拱动应力、动力系数、轨面累积沉降与加载频率、加载次数之间的变化规律；基于自主研发的能考虑围压和地下水渗流影响的软岩循环三轴动力试验系统，确定了隧道基底富水软岩累积变形规律以及循环应力幅、静偏应力、围压、振动频率、地下水等因素对累积变形的影响程度，建立了列车振动荷载长期作用下的软岩塑性累积变形预测模型。采用动力有限元方法，系统地研究了隧道底部基岩软化和基底脱空对隧道结构受力状态的影响；提出了一种幂函数形式的非线性损伤累积准则，预测了高速铁路隧道衬砌结构的疲劳寿命，探讨了基底状况对结构长期使用性能的影响。 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：第二十二届全国桥梁学术会议论文集 下下一篇：铁路通信技术问答丛书 铁路应急通信问答 《高速铁路隧道底部结构动力特性》目录 标签：底部 隧道 特性 铁路 结构

第1章 绪论1

1.1 目的与意义1

1.2 隧道振动产生的原因及传播特点4

1.3 铁路隧道振动响应研究概述6

1.3.1 隧道衬砌结构振动响应6

1.3.2 隧道地基土振动响应10

1.3.3 环境振动响应及减振措施12

1.4 岩土工程动力损伤研究概述14

1.5 往复荷载下岩土体变形特性研究概述16

1.5.1 土类材料循环变形特性16

1.5.2 岩石类材料循环变形特性17

1.6 隧道振动响应研究尚存在的问题18

第2章 高速铁路隧道-围岩体系振动理论20

2.1 高速铁路隧道结构形式20

2.1.1 轨道结构20

2.1.2 支护结构20

2.2 结构体系振动方程21

2.3 阻尼机制22

2.4 列车荷载23

第3章 隧道衬砌和基岩动力损伤模型25

3.1 混凝土和岩土弹塑性损伤理论25

3.2 基于双曲线D-P屈服准则的混凝土和软岩弹塑性损伤模型的建立27

3.2.1 混凝土损伤变量及损伤演化方程28

3.2.2 软岩损伤变量及损伤演化方程29

3.2.3 双曲线D-P屈服准则和塑性势函数30

3.3 混凝土和软岩弹塑性损伤模型二次开发32

3.3.1 本构积分算法33

3.3.2 二次开发环境38

3.3.3 UMAT子程序的编制38

3.3.4 二次开发的关键技术及流程40

3.4 混凝土损伤模型数值验证41

3.4.1 单轴拉伸试验41

3.4.2 单轴压缩试验42

3.4.3 循环压缩试验43

3.5 软岩损伤模型数值验证44

第4章 高速铁路隧道底部结构动力响应数值分析45

4.1 动力计算模型45

4.1.1 计算网格划分45

4.1.2 计算参数46

4.1.3 动力边界47

4.1.4 计算步骤48

4.1.5 计算工况48

4.2 计算结果及分析49

4.2.1 不同行车速度下隧道底部基岩的动力响应49

4.2.2 不同仰拱矢跨比下隧道底部基岩的动力响应59

4.2.3 不同仰拱厚度下隧道底部基岩的动力响应65

第5章 高速铁路隧道底部结构动力模型试验72

5.1 试验目的与试验内容72

5.1.1 试验目的72

5.1.2 试验内容73

5.2 模型设计73

5.2.1 相似关系73

5.2.2 相似材料76

5.2.3 测试系统77

5.2.4 加载系统80

5.2.5 试验过程简介81

5.3 静载试验结果与分析82

5.3.1 仰拱应力82

5.3.2 地基土压力85

5.3.3 沉降位移87

5.4 动载试验结果与分析88

5.4.1 加速度88

5.4.2 仰拱动应力93

5.4.3 动力系数96

5.4.4 地基动土压力99

5.5 疲劳试验结果与分析100

5.5.1 动应变与振动次数的关系100

5.5.2 动力系数与振动次数的关系103

5.5.3 累积沉降与振动次数的关系105

5.5.4 破坏裂纹106

第6章 高速铁路隧道基底软岩动变形特性试验108

6.1 隧道基底软岩动变形特性试验简介108

6.1.1 试件装置108

6.1.2 试件制备111

6.1.3 试验实施方案112

6.1.4 试验步骤115

6.2 软岩累积变形发展总体规律116

6.3 循环动应力的影响117

6.4 静偏应力的影响121

6.5 振动频率的影响125

6.6 围压的影响127

6.7 地下水渗流的影响128

第7章 高速铁路隧道地基长期累积变形预测130

7.1 高速铁路隧道地基长期累积变形预测方法130

7.1.1 循环累积应变计算模型131

7.1.2 计算步骤131

7.2 不同行车速度下高速铁路隧道地基长期累积变形分析132

7.2.1 计算参数132

7.2.2 计算结果及分析133

7.3 不同仰拱矢跨比下高速铁路隧道地基长期累积变形分析136

7.3.1 计算参数136

7.3.2 计算结果及分析137

7.4 不同仰拱厚度下高速铁路隧道地基长期累积变形分析139

7.4.1 计算参数139

7.4.2 计算结果及分析141

第8章 基底状态对高速铁路隧道结构性能的影响144

8.1 底部基岩软化对衬砌结构受力状态的影响144

8.2 轨下基底脱空对衬砌结构受力状态的影响152

8.3 基底状况对高速铁路隧道衬砌结构长期性能的影响分析163

8.3.1 损伤累积准则163

8.3.2 计算步骤164

8.3.3 计算参数与损伤破坏指标164

8.3.4 计算结果及分析165

主要参考文献167

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摘要：本文以“高速铁路隧道底部结构动力特性.pdf电子书版文档下载”为中心，详细阐述了高速铁路隧道底部结构动力特性的研究背景、研究方法、研究成果及实际应用。通过对该文档的深入分析，旨在为高速铁路隧道底部结构动力特性的研究提供有益的参考和借鉴。

1、研究背景

随着我国高速铁路建设的快速发展，高速铁路隧道在铁路线路中所占比例逐渐增大。隧道底部结构作为高速铁路隧道的重要组成部分，其动力特性对隧道的安全性和稳定性具有重要影响。然而，由于高速铁路隧道底部结构的复杂性，对其动力特性的研究一直面临着诸多挑战。

首先，高速铁路隧道底部结构的动力特性受到多种因素的影响，如地质条件、隧道结构形式、列车运行速度等。这些因素相互交织，使得隧道底部结构的动力特性研究变得复杂。其次，高速铁路隧道底部结构的动力特性研究涉及多个学科领域，如岩土工程、结构工程、动力学等，需要多学科交叉研究。最后，高速铁路隧道底部结构的动力特性研究对于保障隧道安全、提高铁路运输效率具有重要意义。

因此，深入研究高速铁路隧道底部结构动力特性，对于提高我国高速铁路隧道建设水平、保障铁路运输安全具有重要意义。

2、研究方法

针对高速铁路隧道底部结构动力特性的研究，本文主要采用了数值模拟、现场监测和理论分析等方法。

数值模拟方法通过建立高速铁路隧道底部结构的有限元模型，模拟隧道在不同工况下的动力响应，分析隧道底部结构的动力特性。现场监测方法通过在隧道底部结构上布置传感器，实时监测隧道底部结构的动力响应，获取实际动力特性数据。理论分析方法通过对隧道底部结构的力学特性进行分析，推导出隧道底部结构的动力特性公式。

这三种方法相互补充，为高速铁路隧道底部结构动力特性的研究提供了全面、可靠的数据和理论支持。

3、研究成果

通过对高速铁路隧道底部结构动力特性的研究，本文取得了一系列重要成果。

首先，揭示了高速铁路隧道底部结构动力特性的影响因素，为隧道设计提供了理论依据。其次，建立了高速铁路隧道底部结构的动力特性模型，为隧道动力响应预测提供了有效工具。最后，提出了针对高速铁路隧道底部结构动力特性的优化设计方案，为提高隧道安全性和稳定性提供了技术支持。

这些研究成果对于推动我国高速铁路隧道建设技术的发展具有重要意义。

4、实际应用

高速铁路隧道底部结构动力特性的研究成果在实际工程中得到了广泛应用。

例如，在隧道设计阶段，通过运用研究成果，优化隧道底部结构设计，提高隧道安全性和稳定性。在隧道施工阶段，通过监测隧道底部结构的动力响应，及时发现并处理潜在的安全隐患。在隧道运营阶段，通过分析隧道底部结构的动力特性，预测隧道长期性能，确保隧道安全运行。

这些实际应用案例充分证明了研究成果的实用性和有效性。

总结：

本文通过对“高速铁路隧道底部结构动力特性.pdf电子书版文档下载”的深入分析，详细阐述了高速铁路隧道底部结构动力特性的研究背景、研究方法、研究成果及实际应用。这些研究成果为我国高速铁路隧道建设技术的发展提供了有力支持。

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