一、双层隧道衬砌结构静力分析（论文文献综述）
雷浩[1]（2021）在《小净距立体交叉隧道动力响应特征及变形破坏模式研究》文中研究表明随着我国交通建设的迅猛发展,地上空间已基本被利用消耗殆尽,因此出现了大量近接交叉及地下工程,如公路—铁路、铁路—铁路、公路—公路及地铁隧道之间难免会出现结构交叉和空间交叉的情况。而对于小净距立体交叉隧道结构,在地震荷载作用下会受到多种地震荷载效应的作用,导致其所产生的地震惯性力较大;同时由于围岩之间的相互影响较大,交叉隧道可能会成为全线最为薄弱的区段,若发生地震破坏,将会造成严重的后果。目前针对于立体交叉隧道在地震荷载作用下的模型试验研究还未取得实质性突破,且对立体交叉隧道动力学中地震波频谱特性的研究几乎处于空白。因此,为了研究立体交叉隧道在地震荷载作用下的破坏过程及复杂的动力响应特性,选取典型空间正交型及斜交型立体隧道开展了大型振动台模型试验。通过加速度、应变响应及频谱特性对地震波传播及能量分布特性进行了定量分析,并在此基础上对地震荷载作用下小净距立体隧道的动力响应特征及变形破坏模式进行了总结,最后通过三维数值模拟计算对振动台试验结果的合理性和准确性进行了验证。研究得到以下结论:（1）空间正交型及斜交型立体隧道的地震响应表现出不同的规律:对于空间正交型立体隧道,其拱顶处地震响应都表现出线性分布的特性,而上跨隧道仰拱处的加速度峰值呈现出非线性、非平稳性增大的特点。而对于空间斜交型立体隧道,上跨和下穿隧道拱顶处加速度峰值最大,呈“抛物线”分布;而仰拱处的加速度响应具有明显的趋表效应,沿水平向基本呈“弧形”分布。（2）不同于单一隧道围岩中加速度的放大效应,在立体交叉隧道工程中由于地震波会在两隧道之间进行反射及折射,在空间中产生加速度的“叠加效应”,导致在交叉区段围岩内的加速度响应异常增大,易成为隧道结构抗震的薄弱环节。（3）对于隧道的轴向应变响应,空间正交型上跨隧道的应变响应基本整体小于下穿隧道,而空间斜交型情况正好相反即上跨隧道的应变响应基本整体大于下穿隧道;说明交叉类型及角度会对立体隧道的地震响应产生一定影响,且两隧道净距越小,交角越小,其上跨隧道可能产生的变形及损伤越大。（4）低频小波分量的地震波在立体交叉隧道破坏过程中起主导作用;且随着输入地震波幅值的增大,出现“频率能量占比迁移现象”,即频率成分的能量占比逐渐由第一频段向第二频段迁移即由（0.1～6.26 Hz）迁移至（6.26～12.51 Hz）,但仍由第一频带起主导作用。（5）空间立体交叉隧道模型的破坏具有明显地变形阶段:弹性阶段（0.1g～0.15g）、塑性阶段（0.2g～0.3g）及破坏阶段（0.4g～0.6g）。破坏变形由坡顶开始沿上跨隧道至下穿隧道出现裂缝,且上跨隧道的破坏程度较下穿隧道更为严重,同时拱顶处出现的裂缝更为集中;随着继续加载之后出现了由坡顶至上跨隧道顶部的贯通裂缝,坡体基本失稳,模型基本破坏。
李晟[2]（2020）在《移动荷载作用下地铁隧道动力荷载传递规律研究》文中认为随着城市地铁的快速发展,地铁隧道工程的建设规模会迎来新的高度。同时也为隧道设计、施工以及地铁运营维护带来诸多技术难题。在地铁列车移动荷载反复作用下,隧道结构的及围岩的动力响应尤为突出。本论文依据某轨道交通区间岩土工程详勘报告和某地铁隧道结构参数,建立了三维轨道-隧道-围岩动力有限元分析模型,研究了移动荷载作用下地铁隧道的动力响应特征,研究了动力荷载的传递规律,并研究了不同列车速度、列车轴重、围岩弹性模量对地铁隧道动力荷载传递的影响,主要结论如下:（1）在时域响应方面,移动荷载作用过程中,钢轨正下方的轨道板、仰拱、围岩单元竖向动应力以受压为主,二次衬砌、初期支护单元竖向动应力则受拉和受压交替变化。轨下的二次衬砌竖向动应力受拉和受压交替变化,拱腰及拱顶的二次衬砌竖向动应力以受压为主,其他位置的二次衬砌竖向动应力以受拉为主。（2）在空间域响应方面,沿深度方向,峰值时刻的竖向动应力从钢轨底面开始沿深度向下传递,经过轨下结构层迅速衰减,传递到围岩时数值已经很小。非峰值时刻,竖向动应力沿深度的分布无明显规律。在不同交交界面处竖向动应力数值不同,这是因为在交界面结构的弹性模量不同,导致交界面竖向动应力不连续。竖向振动加速度、竖向动位移、竖向振动速度也有类似规律。（3）在空间域响应方面,沿线路横向,不同时刻,轨枕底面轨道板位置、仰拱填充层表面竖向动应力沿横向分布相似。沿横向变化剧烈,均表现为从一侧迅速增大,然后迅速减小,中间平缓变化,之后又迅速增大,后又迅速减小,出现的2个峰值位于钢轨正下方;其他深度处无显着峰值特征,竖向动应力横向变化很小,可视为均匀分布。竖向动位移、竖向振动加速度、竖向振动位移也有类似规律。（4）在空间域响应方面,沿线路纵向,不同时刻竖向动应力与所施加的荷载在空间的位置相对应,并随时间朝横向坐标较大值一侧移动,能反应出荷载移动过程。在轨道板和仰拱填充层位置,竖向动应力具有明显的峰值,能反应出地铁列车6节编组的特征,说明同一转向架前后轮对所对应的荷载所引起的叠加效应明显,随深度的增加,叠加效应减弱。上层结构底面的动应力数值均比下层结构表面高。竖向振动加速度、竖向动位移、竖向振动速度也有类似规律。（5）随列车速度的增大,竖向动应力和竖向振动加速度随之呈近似线性增加,竖向振动加速度的变化更为强烈,而竖向动应力的变化相对较小。随列车轴重的增加,竖向动应力和竖向振动加速度随之呈近似线性增加,竖向动应力的相较竖向振动加速度的变化更为强烈。随围岩弹性模量的增加,竖向振动加速度呈近似线性减小,围岩弹性模量的增加对竖向动应力响应几乎没有影响。
陈良杰[3]（2019）在《明挖隧道施工与运营安全分析及监测系统研究》文中认为近年来,随着城市交通拥堵和土地资源短缺等问题日益严峻,兴建城市地下快速路即城市道路网络由平面向立体扩张发展,成为解决上述矛盾的有效途径之一。地下快速路一般采用超大断面矩形结构,型式较为复杂,埋深相对较浅,多采用明挖隧道形式施工。相比于盾构隧道等,明挖隧道的结构受力特性以及结构健康诊断体系较为复杂,相关研究尚不多见。本文结合工程实例,采用ABAQUS数值分析软件研究了明挖隧道全寿命周期的结构力学响应规律,并建立了相适应的结构健康监测系统。主要内容包括:针对明挖隧道“坑中坑”形式基坑,建立了土体、围护桩（墙）、支撑结构体系、立柱与工程桩共同作用的三维有限元模型,对三种典型断面型式基坑在施工过程中围护结构的变形特性和桩柱体系位移规律进行了分析,结果表明:由于内、外基坑开挖深度不同,明挖隧道基坑的变形特性较一般建筑基坑更复杂。采用正交模拟试验对影响明挖隧道基坑围护结构综合刚度的因素进行了显着性分析,考虑了外地连墙刚度、内地连墙刚度、混凝土支撑刚度、钢支撑刚度、钢支撑竖向间距和立柱刚度等6个因素对围护结构变形和“一柱一桩”上拔位移的影响,结果表明:内地连墙刚度对前者影响最大,钢支撑竖向间距对后者影响最大。针对明挖隧道结构在弹性阶段的内力效应,选取了交通荷载、断面型式、工程桩布置等典型参数为变量进行数值建模分析。结果表明:（1）车辆荷载下,结构振动响应最敏感的部位是主车道跨中位置,当车速增大到一定程度时结构的振动响应有跃升趋势,而车辆超载时结构的最大竖向位移和动应力增量有显着增加;（2）由于侧墙、隔墙和中墙的“加劲”作用,结构最大拉应力和横向方向沉降集中在主车道位置,此处为结构最不利受力位置;（3）布置工程桩能有效减小断面纵向长度方向最大沉降值,加密布置工程桩对无匝道小断面结构效果较好,对有匝道大断面结构效果一般。针对明挖隧道结构在弹塑性阶段的内力效应,选取了侧土压力、覆土压力、车辆荷载和地铁荷载作为荷载组合,并考虑了墙体损伤的影响,对有、无工程桩2种断面型式进行了对比,对塑性铰发展进行了分析。结果表明:设置工程桩时,隧道结构的承载力显着增强,侧墙损伤对结构承载力的影响最大。基于数值计算结果和典型事故及病害实例分析,制定了南通啬园路明挖隧道施工期-运营期结构健康监测方案,并在此基础上,建立了明挖隧道结构健康监测系统,提出了施工监控-运营监测体系融合共享原则,多级安全评定与预警以及应急决策一体化设想。
张镇[4]（2019）在《地铁车站与公路隧道组合体结构受车辆荷载作用的动力学特性研究》文中进行了进一步梳理随着我国各大城市轨道交通系统的快速发展,城市中轨道交通如地铁等的线网也越来越密集,路网中新建线与其它地下工程结合或交叉的现象较为普遍。为合理开发和利用城市地下空间,可将两种功能的地下结构合建而形成地下的组合体。本文针对成都轨道交通某地铁车站与下穿公路隧道合建的工程实际,采用理论分析和数值模拟的方法,对列车动荷载与机动车荷载作用下地铁车站与下穿公路隧道组合的框架结构动力响应开展研究。本文主要的研究内容和结论如下:（1）采用机动车荷载的拟静力算法,建立二维平面应变模型和三维模型,将计算结果共同进行对比分析,得出机动车荷载作用下土层的位移、竖向附加应力与组合体结构内力的变化规律;（2）采用移动简谐荷载模型,从位移、应力、加速度三个方面,对组合体结构分别在机动车荷载以及地铁列车荷载单独作用下的动力响应特性进行分析,得出相关动力响应规律;（3）对组合体结构在多组机动车与左、右线地铁列车同时经过时的动力响应特性进行了分析。并通过计算组合体结构构件的安全系数,对结构的安全性进行分析与评价,并针对结构的薄弱部位提出相应的工程措施,同时还就车辆运行噪声对城市环境产生的影响进行了计算与分析。
李鑫[5]（2018）在《重载列车运行条件下交叉隧道动力响应特性研究》文中指出交叉隧道的自身空间形式、受力机理相对复杂,不同地层的物理力学参数及支护结构对交叉隧道的影响较大。隧道建成通车后,列车的激励荷载将进一步影响交叉隧道的稳定。为此,本文针对重载列车大轴重、长持时激励荷载下的交叉隧道动力响应特性展开研究,采用模型试验、数值模拟及理论分析的方法,重点分析了隧道衬砌的加速度振动时程曲线及上下隧道间围岩夹层的动土压力变化规律。主要研究内容如下:（1）基于相似理论制备交叉隧道围岩及衬砌模型,同时现场采集重载列车加速度振动时程数据,并以单点激振的形式施加于上部隧道衬砌底板处。围岩浇筑及衬砌结构拼接过程中,在上部隧道仰拱与围岩接触面、隧道间围岩夹层内等间距布置土压力盒,加速度计的布置方位为上部隧道底板、下部隧道拱顶及下部隧道底板处。同时,进一步设计对照试验,将实测列车加速度时程数据运用FFT算法得到相应的频谱曲线,提取振动主频及幅值,以施加简化的列车振动正弦波。（2）根据交叉隧道模型试验尺寸要求,采用有限差分法建立相应的三维数值仿真模型,并在上部隧道内施加多点列车振动荷载。同时,针对衬砌结构加速度值和围岩动土压力值,对试验监测结果和数值模拟计算结果进行对比分析,以验证数值模拟的分析方法在交叉隧道动力响应特性研究中的可行性。（3）针对交叉隧道围岩级别、夹层厚度、列车轴重及通车方式四个主要因素,探讨不同工况下衬砌结构加速度和围岩夹层动土压力的变化规律。鉴于现阶段交叉隧道尚未建成通车,故无法采集下部隧道高速列车加速度时程数据,为此数值模拟中施加了一系列由正弦函数组成的高速列车激励荷载。（4）基于弹塑性力学分析方法,结合Mohr-Coulomb屈服条件,对交叉隧道塑性叠加区展开研究。分别绘制初始地应力、支护抗力、粘聚力及摩擦角条件下的塑性区半径变化曲线,并分析各因素对塑性区半径的影响敏感性。
杨觅[6]（2018）在《地裂缝场地地铁荷载作用下盾构隧道—地层―地面建筑物振动响应研究》文中认为随着我国城市规模的不断扩大,轨道交通的建设在各大城市广泛兴起,地铁具有快捷、准时和运量大等优点,已成为一种重要的轨道交通形式。然而,随着城市地铁线网的不断加密,地铁运行引起的环境振动和噪声问题日益凸显,地铁列车荷载引起的隧道、地层和地面建筑物动力响应问题成为非常具有现实意义的课题。由于西安各地铁线路普遍穿越了地裂缝,这使地裂缝场地条件下地铁荷载所致的隧道―地层―地面建筑物动力相互作用问题及体系的振动响应问题显得格外复杂和神秘,该课题是关于特殊场地地铁环境振动问题研究中亟待探明的问题,对地铁工程建设和理论研究有重要意义。本文依托国家自然科学基金项目“地铁动荷载作用下的地层―地裂缝―隧道相互作用研究（批准号:41172257）”,以西安正交穿越地裂缝带的盾构地铁隧道工程为研究背景,设计并开展了地铁荷载作用下隧道―地裂缝―地层―地面建筑物体系相互作用的大型物理模型试验,系统地研究了模型体系的动力响应特征,并通过数值模拟的手段对模型试验的结果进行了补充和验证,基于研究系统的振动响应分析结果,提出了地裂缝场地隧道结构和地面建筑结构的设计建议。本文主要研究工作和成果如下:（1）总结了地铁运行引起环境振动的一般分析理论,详述了地铁振动数据采集与处理方法、评价指标及其计算方法、相关规范及限值标准等内容,整理了地铁振动在土中和地面建筑物中传播衰减的一般规律。（2）通过模型试验和数值模拟研究,揭示了地裂缝场地地铁荷载引起的动应力在衬砌与土之间及土中的传递与分布规律,得到了地裂缝对土中动应力沿竖向、隧道横向和纵向的影响范围,结果表明,地裂缝场地地铁荷载引起衬砌下卧土层中的动应力远小于重力荷载引起的静应力,但地裂缝附近土中动应力存在不均匀分布的特征,这容易引起土体的不均匀沉降,从而影响隧道及轨道结构的安全服役。基于此,提出了跨地裂缝带隧道结构设计和地基土处理的建议。（3）针对西安城区存在大量未探明的隐伏地裂缝的现状,采用数值模拟的手段,揭示了地裂缝出露和隐伏条件下场地地铁振动响应的异同点,同时分析了地铁荷载对地裂缝的影响规律,得到了地铁荷载可能加剧地裂缝上下盘之间相对错动的结论,该研究加深了对地裂缝场地地铁振动响应的认识。（4）通过模型试验和数值模拟的方法,分析了地裂缝场地地铁荷载作用下土中和地表振动加速度的传播衰减规律,发现了地裂缝对场地的振动加速度响应存在放大和缩小的效应,得到了地裂缝对地表振动加速度的影响范围,同时总结了关于黄土地裂缝场地地铁环境振动分析与评价、轨道减振设防的建议。（5）采用模型试验和数值模拟的方法,从振级、振动加速度级和振动加速度有效值等方面对地裂缝场地地面建筑物的地铁振动响应进行了分析和评价,得到了振动加速度在建筑物内的分布规律,发现了地裂缝对建筑物的振级、振动加速度存在放大和缩小的效应,且建筑物内的z振级普遍超过了相关规范中规定的限值。（6）基于模型试验的结果分析,得到了地铁行车速度对地裂缝场地和地面建筑物振动响应的影响规律,结果表明,适当降低列车运行速度可以有效地减弱场地和建筑物的振动响应。（7）通过上部建筑结构的振动响应数值模拟,以z振级为评价参量,分析了结构参数对地裂缝场地地铁运行所致建筑物振动响应的影响规律,提出了在地铁沿线地裂缝场地新建建筑物时的结构设计建议。（8）通过模型试验的手段,得到了地裂缝场地隧道至地表及地面建筑物的振动加速度传递函数。针对地裂缝场地的特殊性,总结了以振动响应传递函数预测法为基础,将数值模拟、模型试验和实地测试手段相结合的地铁环境振动预测方法。
张鑫[7]（2016）在《城市双层地铁隧道中隔板形式研究》文中提出本文提出两种新型的中隔板结构,将用T字型中隔板,倒槽型（n型）中隔板和普通中隔板做对比计算。通过Midas/GTS NX软件进行建模,对三种型号的中隔板在相同条件下进行数值模拟。结果发现T字型中隔板加强了上层车道的稳定性,但在跨中出现较大的应力集中;倒槽型中隔板对下层边墙有加固作用,但在边墙脚处也会出现较大的应力集中。希望通过本文的阐述能为今后双层地铁隧道中隔板的设计选型提供参考。
吴涛,万利,李振江[8]（2016）在《城市道路特大断面双层隧道设计关键技术研究》文中指出双层隧道为解决城市地面交通堵塞问题提供了新思路,但相关的设计、施工方面的探讨较少。以济南市顺河高架南延工程可行性研究为工程依托,在充分调研国内外双层隧道研究现状的基础上,采用Midas/GTS有限元软件建立模型,对双层隧道的结构设计参数进行校核;同时,对双层隧道空间的实现、通风方式进行研究,并提出通过设置港湾式加宽段解决紧急情况下的人员逃生问题。研究结果表明:设计方案理论上是合理可行的,可为解决类似条件下交通拥堵问题提供借鉴。
王立光[9]（2014）在《拱北隧道开挖与支护方式分析研究》文中研究表明研究以某穿越软土地层超大断面、超浅埋双层公路隧道为例，系统的研究了该地层下隧道的开挖支护形式，对开挖过程中的临时支护、初期支护及二次衬砌进行了数值模拟，同时对三次衬砌的强度和稳定性进行了分析，分析对比了两种中板连接形式的优劣。首先对超浅埋、超大断面的隧道的发展以及研究现状进行了分析，对现有隧道围岩计算理论进行了分析归纳，然后系统的介绍了拱北隧道的开挖支护方法，包括超前支护，冷冻法，注浆工法等。对隧道所采用的临时支护、初期支护、二次衬砌及三次衬砌进行了介绍。利用ANSYS有限元程序建立平面模型对隧道开挖支护的全过程进行了模拟分析，对开挖过程中土体的应力场和位移场进行了分析，对临时支撑、初期支护和二次衬砌的内力进行分析，并对该种地质情况下的超前支护与初期支护的改进措施进行了初步的探讨，得出结论：（1）隧道开挖时是做了型钢临时支撑，由分析计算可知，竖向支撑的轴力是由上到下越来越来大，且竖向临时支撑的轴力较横向临时支撑大，故应采用的竖向支撑要比横向支撑强度，刚度大。（2）水平临时支撑与竖向临时支撑都要承受一定的弯矩，特别是横向与竖向支撑的连接节点处弯矩较大，所以施工时必须重视该节点的连接精度、连接强度与刚度，以防止支撑在受弯时节点张开影响施工时的安全。（3）随着隧道台阶的开挖进行，土体的塑性区也在向深部发展。第四台阶的开挖后，隧道拱顶围岩除竖向支撑的支撑点附近外，均进入受拉区，且受拉区的影响的区域变大，故在隧道施工中应密切关注第四台阶的开挖，提前做好防范措施。利用ANSYS对施工期间和运营期间的三次衬砌的强度进行了分析检算，对中板与边墙的连接形式进行了研究分析，同时对三次衬砌的施工及设计提出了建议。最后对该隧道的设计与施工进行了总结，并对城市超浅埋大断面隧道的设计及研究提出了建议：对于穿越城市密集建筑及政治敏感区的隧道，若不能封闭地面交通，采用双层暗挖隧道结构是可行的。由于受到地面交通的影响，加之隧道本身的开挖跨度大、埋深小、地质条件差，由隧道开挖引起的地层损失可能引起地表沉陷甚至冒顶，故隧道开挖前采取强有力的超前支护措施是必要的。超前管幕法的使用可以最大限度的减少地面沉降，并减低地面交通对隧道开挖的影响，可以推广使用。同时配合冷冻法和洞内注浆加固，可保施工期间的安全。同时也指出了有待进一步研究的问题：研究采用数值分析是基于设计施工提出的，能基本反映隧道在施工过程中力学动态，可为类似隧道工程的设计与施工提供参考。
张裕,刘元雪,王培勇,赵吉昌[10]（2012）在《中隔板对单洞双层隧道抗震性能的影响》文中提出单洞双层隧道是一种具有广阔应用前景的地下结构形式,大高跨比及中隔板约束使其拥有独特的力学特性。为了给单洞双层隧道的结构抗震优化设计提供依据,以伏龙坪单洞双层隧道为背景,利用FLAC3D软件,采用动力时程分析法研究中隔板位置对单洞双层隧道抗震性能的影响,并与静力分析结果进行比较。结果表明:中隔板的使用让双层隧道的抗震性能大幅提升,无中隔板时的边墙动力水平相对位移幅值较有中隔板时放大2.93.4倍;边墙动力水平相对位移幅值可以作为评价衬砌结构动力反应的依据;受动力作用,衬砌位移、应力都会有显着放大;静力作用与动力作用时,中隔板的最佳位置不同。
二、双层隧道衬砌结构静力分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、双层隧道衬砌结构静力分析（论文提纲范文）
（1）小净距立体交叉隧道动力响应特征及变形破坏模式研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 立体交叉隧道静力学研究 |
| 1.2.2 立体交叉隧道动力学研究 |
| 1.2.3 存在的问题 |
| 1.3 主要研究内容和技术路线 |
| 2 振动台模型试验设计 |
| 2.1 工程原型 |
| 2.2 振动台系统及其参数 |
| 2.3 相似参数及相似比设计 |
| 2.4 相似材料确定 |
| 2.5 边界处理及模型填筑 |
| 2.6 传感器选择及测点布置 |
| 2.7 加载方案设计 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 振动台模型试验结果分析 |
| 3.1 边界效应验证 |
| 3.2 空间正交型立体交叉隧道 |
| 3.2.1 加速度响应分析 |
| 3.2.2 动应变响应分析 |
| 3.2.3 模型变形破坏特征分析 |
| 3.3 空间斜交型立体交叉隧道 |
| 3.3.1 加速度响应分析 |
| 3.3.2 动应变响应分析 |
| 3.3.3 模型变形破坏特征分析 |
| 3.4 不同类型立体交叉隧道动力响应对比分析 |
| 3.4.1 加速度响应对比分析 |
| 3.4.2 动应变响应对比分析 |
| 3.5 频谱动力响应分析 |
| 3.5.1 傅氏谱分析 |
| 3.5.2 反应谱响应分析 |
| 3.5.3 小波分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 数值模拟分析 |
| 4.1 动力分析理论 |
| 4.1.1 有限差分法 |
| 4.1.2 动力有限差分法 |
| 4.2 模型建立 |
| 4.2.1 模型网格划分 |
| 4.2.2 模型计算参数 |
| 4.2.3 监测点布置 |
| 4.2.4 地震波处理及加载设计 |
| 4.3 数值模拟结果分析 |
| 4.3.1 静力模拟结果分析 |
| 4.3.2 动力模拟结果分析 |
| 4.4 数值计算与振动台试验结果对比分析 |
| 4.4.1 加速度响应对比分析 |
| 4.4.2 应变响应对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（2）移动荷载作用下地铁隧道动力荷载传递规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 移动荷载作用下地铁隧道动力响应研究现状 |
| 1.2.2 移动荷载模型研究现状 |
| 1.2.3 地铁隧道结构与围岩动力相互作用研究现状 |
| 1.2.4 已有研究中存在的不足 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 1.4 论文研究方法及技术路线 |
| 第二章 动力有限元分析理论简介 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 有限单元法 |
| 2.3 ABAQUS动力分析方法 |
| 2.3.1 ABAQUS软件简介 |
| 2.3.2 动力分析中的非线性因素 |
| 2.3.3 ABAQUS动力分析方法的选择 |
| 2.4 阻尼 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 人工边界条件 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 人工边界条件研究概述 |
| 3.3 黏性边界 |
| 3.3.1 黏性边界的推导 |
| 3.3.2 黏性边界在ABAQUS中的实现 |
| 3.4 黏弹性边界 |
| 3.4.1 黏弹性边界的推导 |
| 3.4.2 黏弹性边界在ABAQUS中的实现 |
| 3.5 黏弹性静-动力统一人工边界 |
| 3.6 算例验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 移动荷载作用下地铁隧道动力荷载传递分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元模型 |
| 4.2.1 模型假定 |
| 4.2.2 轨道模型 |
| 4.2.3 隧道模型 |
| 4.2.4 围岩模型 |
| 4.2.5 荷载条件 |
| 4.2.6 阻尼系数和动力时间增量步确定 |
| 4.2.7 分析过程及动力分析时间 |
| 4.2.8 边界条件 |
| 4.2.9 模型正确性验证 |
| 4.3 计算结果与分析 |
| 4.3.1 时间域分析 |
| 4.3.2 空间域分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 动力荷载传递参数敏感性分析 |
| 5.1 分析策略 |
| 5.2 荷载移动速度的影响 |
| 5.2.1 时间域分析 |
| 5.2.2 空间域分析 |
| 5.3 列车轴重的影响 |
| 5.3.1 时间域分析 |
| 5.3.2 空间域分析 |
| 5.4 围岩弹性模量的影响 |
| 5.4.1 时间域分析 |
| 5.4.2 空间域分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望与进一步研究的建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（3）明挖隧道施工与运营安全分析及监测系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的与意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 明挖隧道施工变形特性的研究现状 |
| 1.2.2 明挖隧道运营内力效应的研究现状 |
| 1.2.3 明挖隧道健康监测系统的研究现状 |
| 1.3 本文依托工程背景介绍 |
| 1.3.1 工程概况 |
| 1.3.2 自然条件 |
| 1.3.3 地质条件 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 明挖隧道施工期变形特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 ABAQUS有限元模型建立 |
| 2.2.1 基本假定 |
| 2.2.2 几何模型 |
| 2.2.3 修正剑桥模型 |
| 2.2.4 边界条件及荷载 |
| 2.2.5 施工阶段模拟 |
| 2.3 计算结果分析 |
| 2.3.1 围护结构的变形 |
| 2.3.2 “一柱一桩”的上拔位移 |
| 2.4 围护结构综合刚度的正交试验分析 |
| 2.4.1 正交试验指标、因素与水平的确定 |
| 2.4.2 围护结构变形影响因素正交分析 |
| 2.4.3 “一柱一桩”上拔位移影响因素正交分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 明挖隧道运营期内力效应分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 交通荷载引起的内力效应分析 |
| 3.2.1 交通荷载模式 |
| 3.2.2 交通荷载形式 |
| 3.2.3 ABAQUS有限元模型建立 |
| 3.2.4 计算结果分析 |
| 3.3 不均匀沉降引起的内力效应分析 |
| 3.3.1 温克尔弹性地基梁理论 |
| 3.3.2 ABAQUS有限元模型建立 |
| 3.3.3 计算结果分析 |
| 3.4 极限状态下的内力效应分析 |
| 3.4.1 极限状态破坏模式 |
| 3.4.2 ABAQUS有限元模型建立 |
| 3.4.3 计算结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 明挖隧道健康监测系统研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 啬园路隧道施工期监控方案 |
| 4.2.1 明挖隧道施工典型事故案例 |
| 4.2.2 施工监控方案 |
| 4.3 啬园路隧道运营期监测方案 |
| 4.3.1 明挖隧道运营典型病害案例 |
| 4.3.2 运营监测方案 |
| 4.4 明挖隧道结构健康监测系统 |
| 4.4.1 结构健康监测系统组成 |
| 4.4.2 施工监控-运营监测资源共享 |
| 4.4.3 多级安全评定与预警 |
| 4.4.4 应急决策一体化 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）地铁车站与公路隧道组合体结构受车辆荷载作用的动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 机动车荷载 |
| 1.2.2 列车荷载 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 工程背景 |
| 1.3.2 研究的内容 |
| 1.3.3 研究的技术路线 |
| 第2章 车辆荷载分析 |
| 2.1 机动车荷载分析 |
| 2.1.1 引言 |
| 2.1.2 常用机动车荷载模型 |
| 2.2 列车荷载分析 |
| 2.2.1 引言 |
| 2.2.2 常用的列车荷载模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 机动车荷载作用下组合体结构的拟静力分析 |
| 3.1 组合体结构数值模型 |
| 3.1.1 计算模型 |
| 3.1.2 材料参数 |
| 3.1.3 车辆静载参数 |
| 3.2 组合体结构平面静力分析 |
| 3.2.1 土体中的附加位移 |
| 3.2.2 土层的竖向附加应力 |
| 3.2.3 结构内力 |
| 3.3 组合体结构三维静力分析 |
| 3.3.1 土体附加位移 |
| 3.3.2 土层竖向附加应力 |
| 3.3.3 结构内力 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 机动车荷载作用下组合体结构动力分析 |
| 4.1 组合体结构数值模型 |
| 4.1.1 模型建立及材料参数 |
| 4.1.2 机动车动载参数 |
| 4.1.3 监测点布置 |
| 4.2 模态分析 |
| 4.2.1 时间增量步长 |
| 4.2.2 阻尼系数 |
| 4.3 组合体在移动简谐荷载作用下的动力响应特性 |
| 4.3.1 结构附加位移响应 |
| 4.3.2 结构应力响应 |
| 4.3.3 结构加速度响应 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 组合荷载作用下组合体结构动力分析 |
| 5.1 组合体在地铁列车荷载作用下动力响应特性 |
| 5.1.1 列车荷载 |
| 5.1.2 结构应力响应 |
| 5.1.3 结构加速度响应 |
| 5.2 组合体在列车与机动车荷载共同作用下的动力响应特性 |
| 5.2.1 结构应力响应 |
| 5.2.2 结构安全性分析 |
| 5.2.3 城市环境振动污染 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及科研成果 |
（5）重载列车运行条件下交叉隧道动力响应特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 重载铁路发展现状 |
| 1.2.2 列车振动荷载研究现状 |
| 1.2.3 重载铁路隧道研究现状 |
| 1.2.4 交叉隧道研究现状 |
| 1.3 研究目的及内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 基于相似理论的交叉隧道动力模型试验研究 |
| 2.1 交叉隧道概况 |
| 2.2 重载列车振动荷载现场测试 |
| 2.2.1 测试元件简介 |
| 2.2.2 测试方法及测点布置 |
| 2.2.3 测试结果 |
| 2.3 相似理论 |
| 2.4 模型箱及试验材料 |
| 2.4.1 模型箱及加载系统 |
| 2.4.2 试验材料的相似比 |
| 2.4.3 围岩材料的制备 |
| 2.4.4 衬砌结构的制备 |
| 2.4.5 模型试验测点布置 |
| 2.5 模型试验过程及结果 |
| 2.5.1 交叉段加速度时程分析 |
| 2.5.2 交叉段围岩土压力分析 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 交叉隧道相似模型试验的三维数值模拟验证 |
| 3.1 计算基本理论 |
| 3.2 三维数值仿真模型 |
| 3.2.1 网格化分 |
| 3.2.2 计算参数 |
| 3.2.3 边界条件 |
| 3.2.4 监测点布置 |
| 3.3 试验结果与数值模拟结果的对比分析 |
| 3.3.1 交叉段加速度时程分析 |
| 3.3.2 交叉段围岩土压力分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 不同影响因素作用下交叉隧道动力特性分析 |
| 4.1 交叉段围岩级别的影响 |
| 4.2 交叉段围岩夹层厚度的影响 |
| 4.3 列车轴重的影响 |
| 4.4 通车方式的影响 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 交叉隧道围岩夹层塑性叠加区理论分析 |
| 5.1 弹塑性区围岩应力分布状态 |
| 5.2 交叉隧道塑性叠加区的弹塑性分析 |
| 5.3 塑性区半径的敏感因素分析 |
| 5.3.1 初始地应力的影响分析 |
| 5.3.2 支护抗力的影响分析 |
| 5.3.3 粘聚力的影响分析 |
| 5.3.4 摩擦角的影响分析 |
| 5.4 小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术成果 |
| 个人简历 |
| 致谢 |
（6）地裂缝场地地铁荷载作用下盾构隧道—地层―地面建筑物振动响应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 地铁隧道与地裂缝地层相互作用研究 |
| 1.2.2 地铁列车振动荷载研究 |
| 1.2.3 隧道―地层―建筑物动力相互作用研究 |
| 1.2.4 目前研究中存在的问题 |
| 1.3 研究目标及主要研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.4 研究思路及技术路线 |
| 第二章 地铁运行引起环境振动的一般理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 地铁引起环境振动的机理 |
| 2.3 地铁引起环境振动的传播 |
| 2.3.1 土中振动波传播的一般理论 |
| 2.3.2 梁板中振动波的传播理论 |
| 2.3.3 地铁振动传播的一般规律 |
| 2.4 地铁振动对环境的影响 |
| 2.4.1 地铁振动对人体的影响 |
| 2.4.2 地铁振动对建筑物的影响 |
| 2.4.3 地铁振动对精密仪器与设备的影响 |
| 2.5 地铁引起环境振动的评价 |
| 2.5.1 振动信号的采集与处理 |
| 2.5.2 地铁环境振动评价指标 |
| 2.5.3 地铁环境振动限值标准 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 地铁荷载下盾构隧道―地裂缝―地层相互作用试验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工程背景 |
| 3.2.1 西安地裂缝与地铁线路的分布 |
| 3.2.2 地裂缝的活动特征及对地铁工程的影响 |
| 3.2.3 穿越地裂缝带的隧道结构措施 |
| 3.3 模型试验相似关系设计 |
| 3.3.1 试验原型概况 |
| 3.3.2 试验原理及目的 |
| 3.3.3 模型试验相似理论 |
| 3.3.4 模型试验相似关系 |
| 3.4 试验模型制作 |
| 3.4.1 试验模型概况 |
| 3.4.2 模型试验材料 |
| 3.4.3 模型边界处理 |
| 3.4.4 地裂缝的模拟 |
| 3.4.5 模型制作基本流程 |
| 3.5 试验测试内容与测试系统 |
| 3.5.1 隧道衬砌动应变测试 |
| 3.5.2 隧道衬砌振动加速度测试 |
| 3.5.3 隧道与土接触压力和土中应力测试 |
| 3.5.4 土中和地表振动加速度测试 |
| 3.5.5 数据采集系统 |
| 3.6 试验激振系统 |
| 3.7 试验加载与测试方案 |
| 3.7.1 试验加载方案 |
| 3.7.2 试验测试方案 |
| 3.8 试验结果分析 |
| 3.8.1 数据处理的假定与数据预处理 |
| 3.8.2 隧道动应变响应分析 |
| 3.8.3 隧道与土接触压力及土应力分析 |
| 3.8.4 模型系统加速度响应分析 |
| 3.8.5 隧道―地裂缝―地层系统的传递函数分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 地裂缝场地盾构隧道―地层动力相互作用数值分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 动力有限元法计算原理与方法 |
| 4.2.1 动力有限元法基本原理 |
| 4.2.2 动力有限元方程及其解法 |
| 4.3 有限元模型建模设计 |
| 4.3.1 有限元计算假定 |
| 4.3.2 模拟工况及模型尺寸 |
| 4.3.3 材料参数与本构关系 |
| 4.3.4 单元尺寸及类型 |
| 4.3.5 材料阻尼特征 |
| 4.3.6 边界条件 |
| 4.3.7 加载方案 |
| 4.4 数值模拟结果分析 |
| 4.4.1 研究内容及部位 |
| 4.4.2 土应力及衬砌与土接触压力分析 |
| 4.4.3 土体振动加速度响应分析 |
| 4.4.4 地铁动荷载对地裂缝的影响分析 |
| 4.4.5 数值模拟与模型试验结果的对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 地裂缝场地地铁引起地面建筑物振动的试验与评价 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型试验设计 |
| 5.2.1 试验原理及目的 |
| 5.2.2 试验相似关系及原型概况 |
| 5.2.3 试验模型制作 |
| 5.3 试验测试及加载方案 |
| 5.3.1 振动加速度的测试 |
| 5.3.2 试验加载方案及测试流程 |
| 5.4 地面建筑物振动响应结果分析与评价 |
| 5.4.1 建筑物模态分析 |
| 5.4.2 建筑物振动加速度响应时程与频谱 |
| 5.4.3 框架结构振动响应分析与评价 |
| 5.4.4 砌体结构振动响应分析与评价 |
| 5.4.5 车速对地面建筑物振动的影响分析 |
| 5.4.6 隧道―地层―地面建筑物系统传递函数分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 地裂缝场地地铁引起建筑物振动的数值分析及预测方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于整体模型的建筑物振动响应数值分析 |
| 6.2.1 模拟研究的内容 |
| 6.2.2 有限元模型的建立 |
| 6.2.3 建筑物模态分析 |
| 6.2.4 动力计算结果分析 |
| 6.3 建筑结构参数对地铁振动响应的影响分析 |
| 6.3.1 模拟研究的内容 |
| 6.3.2 建模及计算方法 |
| 6.3.3 模型的建立及计算参数 |
| 6.3.4 动力计算结果分析 |
| 6.4 地裂缝场地地铁运行引起环境振动的预测方法 |
| 6.4.1 预测方法及原理概述 |
| 6.4.2 振动预测的实施方案 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要研究成果、建议及创新点 |
| 7.1.1 研究成果与结论 |
| 7.1.2 相关建议 |
| 7.1.3 主要创新点 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）城市双层地铁隧道中隔板形式研究（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 双层隧道的二维有限元分析 |
| 2.1 隧道尺寸及材料的物理力学参数 |
| 2.2 隧道受力 |
| 3 计算结果 |
（8）城市道路特大断面双层隧道设计关键技术研究（论文提纲范文）
| 1 工程概况 |
| 1.1 工程与水文地质条件 |
| 1.1.1 工程地质 |
| 1.1.2 水文地质 |
| 1.2 技术标准及建筑限界 |
| 2 方案比选与双层隧道过渡段的布置 |
| 2.1 方案比选 |
| 2.2 双层隧道过渡段的布置 |
| 2.2.1 双层叠合过程研究 |
| 1)起点段 |
| 2)终点段 |
| 2.2.2 过渡段夹层空间的应用 |
| 3 结构设计与安全性分析 |
| 3.1 结构设计 |
| 3.2 安全性分析 |
| 3.2.1 围岩力学行为研究 |
| 3.2.2 二次衬砌力学行为研究 |
| 4 通风及排烟、逃生方案 |
| 4.1 通风方案 |
| 4.2 排烟、逃生方案 |
| 5 结论 |
（9）拱北隧道开挖与支护方式分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容和方法 |
| 第2章 拱北隧道建设背景及条件 |
| 2.1 气象水文条件 |
| 2.2 区域地质稳定性 |
| 2.3 工程地质与水文地质条件 |
| 2.4 不良地质条件 |
| 第3章 隧道的开挖与支护方式 |
| 3.1 相似工程介绍 |
| 3.2 拱北隧道衬砌结构 |
| 3.3 超前支护管幕设计 |
| 3.4 冻结设计 |
| 3.4.1 冻结设计的技术要点及依据 |
| 3.4.2 冻土帷幕设计 |
| 3.4.3 冻结施工方案 |
| 3.5 洞内注浆加固 |
| 3.6 临时支撑形式 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 隧道开挖与支护数值模拟 |
| 4.1 数值模拟理论基础 |
| 4.2 计算参数拟定 |
| 4.3 数值模拟实现过程 |
| 4.3.1 支护及围岩模拟 |
| 4.3.2 计算范围及边界条件 |
| 4.3.3 计算流程 |
| 4.4 数值模拟结果分析 |
| 4.4.1 初始地应力模拟 |
| 4.4.2 第一台阶开挖与支护模拟 |
| 4.4.3 第二台阶开挖与支护模拟 |
| 4.4.4 第三台阶开挖与支护模拟 |
| 4.4.5 第四台阶开挖与支护模拟 |
| 4.4.6 第五台阶开挖与支护模拟 |
| 4.4.7 临时支撑拆除模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 三次衬砌及中板结构分析 |
| 5.1 施工阶段三次衬砌分析 |
| 5.2 运营阶段三次衬砌分析 |
| 5.3 中板结构分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）中隔板对单洞双层隧道抗震性能的影响（论文提纲范文）
| 1 计算模型 |
| 1.1 计算模型建立 |
| 1.2 本构模型及材料参数 |
| 1.3 网格划分及边界条件 |
| 2 地震安全性评价标准 |
| 2.1 地震波选取 |
| 2.2 地震安全性评价标准 |
| 3 计算结果与分析 |
| 3.1 静力分析 |
| 3.1.1 位移分析 |
| 3.1.2 应力分析 |
| 3.2 动力分析 |
| 3.2.1 位移分析 |
| 3.2.2 应力分析 |
| 4 结论 |
四、双层隧道衬砌结构静力分析（论文参考文献）
- [1]小净距立体交叉隧道动力响应特征及变形破坏模式研究[D]. 雷浩. 兰州交通大学, 2021(02)
- [2]移动荷载作用下地铁隧道动力荷载传递规律研究[D]. 李晟. 重庆交通大学, 2020(01)
- [3]明挖隧道施工与运营安全分析及监测系统研究[D]. 陈良杰. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [4]地铁车站与公路隧道组合体结构受车辆荷载作用的动力学特性研究[D]. 张镇. 西南交通大学, 2019(03)
- [5]重载列车运行条件下交叉隧道动力响应特性研究[D]. 李鑫. 河北建筑工程学院, 2018(02)
- [6]地裂缝场地地铁荷载作用下盾构隧道—地层―地面建筑物振动响应研究[D]. 杨觅. 长安大学, 2018(01)
- [7]城市双层地铁隧道中隔板形式研究[J]. 张鑫. 城市地理, 2016(22)
- [8]城市道路特大断面双层隧道设计关键技术研究[J]. 吴涛,万利,李振江. 铁道科学与工程学报, 2016(07)
- [9]拱北隧道开挖与支护方式分析研究[D]. 王立光. 武汉工程大学, 2014(03)
- [10]中隔板对单洞双层隧道抗震性能的影响[J]. 张裕,刘元雪,王培勇,赵吉昌. 后勤工程学院学报, 2012(06)