铁路盾构隧道单、双层衬砌纵向力学性能的模型试验研究 被引量：28

1

作者 何川 郭瑞 +2 位作者 肖明清 周济民 何应道 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期40-46,共7页

以广深港客运专线狮子洋水下盾构隧道为背景工程,采用轴向等效刚度模型,开展盾构隧道单、双层衬砌纵向力学性能模型试验,并结合数值模拟计算,研究在软硬交替地层且地表有局部附加荷载的复杂情况下,单、双层衬砌隧道纵向沉降与弯矩的变... 以广深港客运专线狮子洋水下盾构隧道为背景工程,采用轴向等效刚度模型,开展盾构隧道单、双层衬砌纵向力学性能模型试验,并结合数值模拟计算,研究在软硬交替地层且地表有局部附加荷载的复杂情况下,单、双层衬砌隧道纵向沉降与弯矩的变化规律。结果表明:隧道处于软硬交界地层中时,单层衬砌的纵向沉降受地层条件的变化作用明显,较大的沉降量和沉降差均发生在软土侧;双层衬砌可在一定程度上抵御受地层条件的变化作用而产生的不均匀沉降,隧道纵向中心最大沉降量和沉降差均较小;管片衬砌内侧施加连续的混凝土内衬后,隧道所受纵向弯矩成倍增大,最大正弯矩出现在隧道中央偏向软土侧,且混凝土内衬承受绝大部分弯矩;当荷载距隧道轴线3倍洞径以内时,会对隧道的纵向变形及内力产生影响。 展开更多

关键词 盾构隧道 管片 单层衬砌 双层衬砌 纵向力学性能 模型试验

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二衬厚度对盾构隧道双层衬砌纵向力学性能的影响 被引量：9

2

作者 郭文琦 陈健 +1 位作者 王士民 杨赛舟 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第2期142-148,共7页

盾构隧道作为一种复杂的三维线性地下结构,容易受围岩特性不均等因素影响产生不均匀变形,引发结构局部破坏等病害。为研究双层衬砌盾构隧道在运营过程中的纵向力学行为,结合武汉地铁8号线越江隧道工程,建立纵向三维壳-弹簧力学分析模型... 盾构隧道作为一种复杂的三维线性地下结构,容易受围岩特性不均等因素影响产生不均匀变形,引发结构局部破坏等病害。为研究双层衬砌盾构隧道在运营过程中的纵向力学行为,结合武汉地铁8号线越江隧道工程,建立纵向三维壳-弹簧力学分析模型,结合工程实际探讨二次衬砌厚度对盾构隧道双层衬砌力学性能的影响,以期获取合理的二次衬砌厚度取值。研究结果表明:(1)盾构隧道双层衬砌结构的纵向等效弯曲刚度随二次衬砌厚度增加呈线性增加;(2)施作二次衬砌可降低隧道纵向不均匀沉降量及管片间的错台量,二者随二次衬砌厚度增加而减小,但幅度不大;(3)在隧道纵向出现极端不均匀变形条件下,施作二次衬砌会导致位移突变点附近部位的管片局部内力及环缝张开量增大;(4)综合分析盾构隧道管片衬砌变形及受力,同时考虑工程造价和二衬是否设置配筋等因素,对于直径12 m级盾构隧道,其二次衬砌厚度建议取20~35 cm。 展开更多

关键词 盾构隧道 双层衬砌 纵向力学性能 不均匀变形 二次衬砌厚度

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不同轧制工艺对Gr.38钛合金板材组织性能的影响

3

作者 景亚婷 杨铮 胡雅歌 《金属世界》 CAS 2024年第4期64-68,共5页

通过2450 mm轧机对Gr.38进行轧制加工,对比分析了6种不同轧制工艺对Gr.38板材的显微组织、力学性能、冲击韧性和硬度等方面的影响。结果表明:两相区轧制+普通退火态的板材强度、塑性以及韧性匹配要优于近β和准β轧制的板材,且经过高温... 通过2450 mm轧机对Gr.38进行轧制加工,对比分析了6种不同轧制工艺对Gr.38板材的显微组织、力学性能、冲击韧性和硬度等方面的影响。结果表明:两相区轧制+普通退火态的板材强度、塑性以及韧性匹配要优于近β和准β轧制的板材,且经过高温淬火+低温轧制的板材各向异性明显小于纯低温轧制的板材,说明高温淬火可以消弱织构,减小横纵向性能差异。高温淬火+900℃低温变形和880℃低温大变形换向轧制的板材横纵向力学性能均能满足指标要求。采用低温大变形换向轧制工艺生产的普通退火态Gr.38钛合金板材防弹效果最好。 展开更多

关键词 高温淬火 低温轧制 轧制工艺 低温变形 退火态 两相区轧制 纵向力学性能 冲击韧性

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内部结构施作方式对盾构隧道纵向力学特性的影响研究

4

作者 刘肖汇 封坤 +3 位作者 郭文琦 鲁选一 彭长胜 李姣阳 《现代隧道技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期151-160,201,共11页

为研究装配+现浇式内部结构和全现浇式内部结构的盾构隧道在超载下的纵向力学性能,以济南济泺路穿黄隧道及武汉三阳路隧道为工程背景,采用ABAQUS有限元软件建立围岩-管片-内部结构三维数值模型,并通过相似模型试验验证数值模型的合理性... 为研究装配+现浇式内部结构和全现浇式内部结构的盾构隧道在超载下的纵向力学性能,以济南济泺路穿黄隧道及武汉三阳路隧道为工程背景,采用ABAQUS有限元软件建立围岩-管片-内部结构三维数值模型,并通过相似模型试验验证数值模型的合理性,对比分析不同内部结构施作方式下管片和内部结构的变形及力学特征,针对内部结构的损伤分布情况提出相应构件间连接的优化思路。研究结果表明:装配+现浇式内部结构分担的内力小于全现浇式结构分担的内力,管片承担的弯矩和剪力更大,导致管片的张开量和错台量均大于全现浇式,其中张开量的差异较为明显,较全现浇式的高10.02%~21.64%。此外,装配+现浇式内部结构由于应力集中影响更易出现局部损伤。当内部结构出现大面积损伤时,其加载区域承担的正弯矩下降,两端未破坏区域承担的负弯矩增大,结构的抗弯刚度降低,导致管片的弯矩值和环间张开量增大。 展开更多

关键词 盾构隧道 内部结构 纵向力学性能 数值模拟 地表超载

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考虑公轨合建型内部结构的盾构隧道纵向力学性能研究 被引量：5

5

作者 鲁选一 封坤 +4 位作者 漆美霖 肖明清 何应道 张亮亮 李春林 《铁道标准设计》 北大核心 2022年第1期107-114,共8页

盾构隧道朝着超大断面发展,其内部结构形式愈加复杂多样化,内部结构对盾构隧道纵向力学性能的影响值得探讨。为研究考虑公轨合建型内部结构的盾构隧道纵向力学性能,以济南黄河隧道为工程背景,建立31环考虑公轨合建型内部结构的盾构隧道... 盾构隧道朝着超大断面发展,其内部结构形式愈加复杂多样化,内部结构对盾构隧道纵向力学性能的影响值得探讨。为研究考虑公轨合建型内部结构的盾构隧道纵向力学性能,以济南黄河隧道为工程背景,建立31环考虑公轨合建型内部结构的盾构隧道三维有限元实体模型,以集中力的形式作用在第16环管片环进行加载。结果表明:盾构隧道考虑内部结构后,通缝拼装隧道和错缝拼装隧道纵向刚度有效率分别提高21.4%~61.9%和14.3%~35.3%,说明内部结构能够有效提高盾构隧道的纵向刚度;通缝拼装隧道和错缝拼装隧道加载环最大Mises应力分别减小61.3%和69.2%,说明内部结构能够起到承载作用;隧道管片与内部结构会发生应力集中现象;错缝拼装形式有利于减小内部结构在纵向上的位移变形,同时内部结构的侧墙在施工时应尽可能保证混凝土的密实。 展开更多

关键词 盾构隧道 公轨合建隧道 内部结构 三维数值模型 刚度有效率 纵向力学性能

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河床冲淤作用下公轨合建盾构隧道纵向力学性能研究 被引量：2

6

作者 陈孝华 何应道 +1 位作者 封坤 郭文琦 《公路》 北大核心 2023年第1期391-400,共10页

为研究河床冲淤作用下公轨合建盾构隧道的纵向力学性能,以某公轨合建隧道为工程背景,建立三维实体地层-结构模型,对隧道和内部结构的变形、内力以及地表的沉降进行了分析,研究了河床冲淤作用下盾构隧道的纵向受力及变形规律。研究结果... 为研究河床冲淤作用下公轨合建盾构隧道的纵向力学性能,以某公轨合建隧道为工程背景,建立三维实体地层-结构模型,对隧道和内部结构的变形、内力以及地表的沉降进行了分析,研究了河床冲淤作用下盾构隧道的纵向受力及变形规律。研究结果表明。(1)内部结构能够增大隧道的刚度,减小隧道的不均匀沉降;河床淤积高度达到13 m时,考虑内部结构时隧道的竖向位移较之无内部结构时减小了9.4%;河床冲刷深度8 m时,考虑内部结构隧道跨中位移仅回弹了30.2%。(2)内部结构能够分担河床淤积所产生的部分荷载,使得管片内力减小,提高隧道的承载能力;在河床淤积作用下,考虑内部结构隧道最大MISES应力较未考虑内部结构时减小了27.2%。(3)隧道与内部结构在受到河床冲刷作用时发生回弹,当管片在横向上恢复的变形与内部结构在横向上恢复的变形不协同时,内部结构就会在上层侧墙与管片连接处产生挤压,产生较大的应力值,因此该部位应作为关键部位进行适当加强。(4)隧道的内部结构能够减小由于河床淤积所引起的地表沉降以及河床冲刷所引起的地表回弹。(5)内部结构在变形缝位置时的MISES应力值大于其他部位,在施工时应当注意内部结构变形缝的施工质量。 展开更多

关键词 隧道工程 盾构隧道 内部结构 三维实体模型 河床冲淤 纵向力学性能

原文传递

双层隧道内部结构对隧道纵向力学性能的影响 被引量：5

7

作者 孙文昊 封坤 +3 位作者 肖明清 王均勇 郭文琦 鲁选一 《铁道建筑》 北大核心 2021年第5期43-48,共6页

以武汉两湖隧道(东湖段)工程为背景,通过考虑双层隧道内部结构的盾构隧道三维数值计算模型对双层隧道纵向力学性能进行研究。结果表明:双层隧道内部结构能够显著提高盾构隧道的纵向刚度,错缝和通缝拼装形式隧道考虑双层隧道内部结构后... 以武汉两湖隧道(东湖段)工程为背景,通过考虑双层隧道内部结构的盾构隧道三维数值计算模型对双层隧道纵向力学性能进行研究。结果表明:双层隧道内部结构能够显著提高盾构隧道的纵向刚度,错缝和通缝拼装形式隧道考虑双层隧道内部结构后的纵向刚度有效率分别增加了12.5%~30.0%和17.5%~40.0%;双层隧道内部结构能够起到显著分担荷载的作用,错缝和通缝拼装形式隧道的管片环各部位Mises应力分别减小了27.2%~74.9%和12.2%~40.0%;管片的拼装形式对内部结构的竖向位移有影响;双层隧道内部结构受到弯扭作用,在纵向上的变形与梁类似;错缝和通缝拼装隧道的双层隧道内部结构中间4块内部结构侧墙连接处均有应力集中现象发生。 展开更多

关键词 公路隧道 纵向力学性能 数值模拟 内部结构 纵向刚度有效率 双层隧道

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不同内部结构类型对盾构隧道纵向力学性能的影响 被引量：2

8

作者 王均勇 封坤 +3 位作者 孙文昊 鲁选一 郭文琦 漆美霖 《铁道标准设计》 北大核心 2022年第11期100-107,共8页

为研究不同内部结构类型对盾构隧道纵向力学性能的影响,以济南黄河隧道和武汉两湖隧道(东湖段)为工程依托,利用大型通用有限元软件ABAQUS建立三维实体精细化数值模型,研究公轨合建型内部结构和双层公路型内部结构对隧道变形、刚度及受... 为研究不同内部结构类型对盾构隧道纵向力学性能的影响,以济南黄河隧道和武汉两湖隧道(东湖段)为工程依托,利用大型通用有限元软件ABAQUS建立三维实体精细化数值模型,研究公轨合建型内部结构和双层公路型内部结构对隧道变形、刚度及受力的影响。研究结果表明:(1)内部结构能显著提高隧道纵向刚度,隧道考虑公轨合建型内部结构后,跨中位移最大减小了39.3%,考虑双层公路内部结构后,跨中位移最大减小了28.4%;(2)两种类型内部结构对通缝拼装隧道刚度提升更明显,且公轨合建型内部结构提升效果优于双层公路型,对于通缝与错缝两种拼装方式的隧道,其纵向刚度有效率考虑公轨合建型内部结构后分别提高了15.1%~64.8%和11.7%~30.6%,考虑双层公路型内部结构后分别提高了17.5%~39.6%和12.5%~30%;(3)内部结构在盾构隧道中能够起到承载作用;(4)内部结构变形以错台、张开为主,且内部结构连接点处应力值较大,在实际工程中应谨慎选择连接方式。 展开更多

关键词 盾构隧道 数值计算 内部结构 纵向刚度有效率 纵向力学性能

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锻前高温扩散对低合金钢力学性能影响的试验研究 被引量：2

9

作者 刘鑫刚 聂绍珉 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期64-68,共5页

改进锻前高温扩散工艺对于节约能源、提高大型铸锻件的生产效率都有着重要的意义。文章用试验方法研究了锻前高温扩散的不同保温时间、在不同锻比下,对2．25Cr-1Mo-0．25V钢锻后纵向力学性能的影响。试验表明,合金元素Cr,Mo的偏析程度... 改进锻前高温扩散工艺对于节约能源、提高大型铸锻件的生产效率都有着重要的意义。文章用试验方法研究了锻前高温扩散的不同保温时间、在不同锻比下,对2．25Cr-1Mo-0．25V钢锻后纵向力学性能的影响。试验表明,合金元素Cr,Mo的偏析程度随锻前高温扩散保温时间的增加而降低;锻比较小时,纵向屈服强度、纵向冲击韧性随保温时间的增加同时增大;锻造比达到某一数值后,纵向屈服强度、纵向冲击韧性不再随保温时间规律性变化;锻前高温扩散保温时间对纵向抗拉强度基本无影响。 展开更多

关键词 锻前高温扩散 保温时间 纵向力学性能

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压力容器常用钢板的横向与纵向力学性能差异

10

作者 熊从贵 何静 陈送送 《化工机械》 CAS 2020年第3期299-301,316,共4页

现行标准中规定压力容器筒体的卷制方向应与钢板轧制方向一致,以克服钢板横向力学性能不足的缺点。为验证压力容器常用钢板的横向、纵向力学性能差异,对3家钢厂生产的厚6、8、10、12、14mm的压力容器用Q345R、Q245R钢板分别进行横向、... 现行标准中规定压力容器筒体的卷制方向应与钢板轧制方向一致,以克服钢板横向力学性能不足的缺点。为验证压力容器常用钢板的横向、纵向力学性能差异,对3家钢厂生产的厚6、8、10、12、14mm的压力容器用Q345R、Q245R钢板分别进行横向、纵向力学性能试验。试验结果表明:除C厂生产的厚14mm的Q245R钢板的纵向冲击吸收能量比横向冲击吸收能量最大值大104%以外,其他钢板的横向力学性能与纵向力学性能试验结果的差异较小,所有测试项目的试验结果均高于标准规定的指标。故建议标准取消对中低压薄壁压力容器圆筒卷制方向的限制。 展开更多

关键词 压力容器 钢板 横向力学性能 纵向力学性能 差异 卷焊圆筒

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编组生活车长钢轨车组运用工况分析 被引量：1

11

作者 冯玉华 王炳翔 《铁道车辆》 2019年第6期27-30,I0002,共5页

以T11BK型长钢轨车组为例,分析了编组生活车的长钢轨车组在不同的线路条件、牵引模式和装载工况下的纵向动力学性能,给出了编组生活车的长钢轨车组安全运用条件。

关键词 长钢轨车组 纵向力 纵向动力学性能 计算

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重载列车平直道上牵引工况纵向性能研究 被引量：1

12

作者 刘宏波 王自力 《铁道机车车辆》 北大核心 2010年第2期53-55,共3页

根据列车纵向动力学原理,利用VC编制列车纵向动力学仿真计算软件。利用仿真计算软件,对重载组合列车在平直道上牵引工况下的纵向动力学性能仿真计算和分析,以帮助确定合理的列车编组和试验方案提供理论依据。针对重载组合列车3种不同编... 根据列车纵向动力学原理,利用VC编制列车纵向动力学仿真计算软件。利用仿真计算软件,对重载组合列车在平直道上牵引工况下的纵向动力学性能仿真计算和分析,以帮助确定合理的列车编组和试验方案提供理论依据。针对重载组合列车3种不同编组情况下的纵向性能,研究在平直道上牵引工况下纵向动力学性能,从而得出比较合理的编组,并且通过计算不同提手柄时间的最大车钩拉压力、最大正负加速度以及列车纵向冲动,分析不同提手柄时间对列车纵向性能的影响。 展开更多

关键词 重载列车 牵引力 纵向动力学性能

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