车致振动荷载作用下盾构隧道动力响应特性研究

本书针对列车荷载作用下盾构隧道结构及周围地层的动力响应、能量传递等动力学问题，系统地介绍了用于盾构隧道列车动力学研究的模型试验方法、数值模拟方法和分析方法，研究了盾构隧道管片接头、上软下硬地层、衬砌管片背后空洞和列车行驶效应对盾构隧道动力响应的影响。全书共5章，内容包括：绪论、列车振动荷载作用下盾构隧道动力响应特性、上软下硬地层对盾构隧道动力响应影响、衬砌管片背后空洞对盾构隧道动力响应影响、移动列车荷载作用下盾构隧道动力响应。

前言
第1章 绪论 1
1.1 问题的提出 1
1.2 国内外研究现状 3
1.2.1 列车振动荷载作用下盾构隧道动力响应特性 3
1.2.2 盾构隧道管片接头分析模型 7
1.2.3 上软下硬地层中盾构隧道结构力学特性 10
1.2.4 衬砌背后空洞对隧道结构的安全性影响 14
1.3 本书内容 17
第2章 列车振动荷载作用下盾构隧道动力响应特性 18
2.1 基于模型试验的盾构隧道动力响应特性研究 18
2.1.1 模型试验设计 18
2.1.2 模型试验数据可靠性分析 29
2.1.3 匀质圆环模型的动力响应 35
2.1.4 管片接缝对盾构隧道动力响应的影响研究 39
2.2 基于数值模拟的管片接缝对盾构隧道动力响应的影响研究 47
2.2.1 数值计算模型 47
2.2.2 网格尺寸的划分 48
2.2.3 边界条件及阻尼参数的选取 48
2.2.4 管片接头模拟 49
2.2.5 列车振动荷载的模拟 52
2.2.6 模拟工况及测点布置 52
2.2.7 隧道结构动力响应 52
2.2.8 周围地层动力响应特性研究 56
2.2.9 隧道结构内力分析 58
2.3 本章小结 62
第3章 上软下硬地层对盾构隧道动力响应影响 64
3.1 上软下硬地层对盾构隧道动力响应特性影响的模型试验研究 64
3.1.1 模型试验设计 64
3.1.2 上软下硬地层中列车振动传播规律研究 70
3.1.3 不同地层工况下隧道结构和周围地层动力响应比较研究 76
3.2 上软下硬地层对盾构隧道动力响应影响的数值研究 88
3.2.1 计算模型建立 88
3.2.2 模拟工况及测点布置 89
3.2.3 隧道结构动力响应特性 89
3.2.4 周围地层动力响应特性 92
3.2.5 隧道结构内力分析 94
3.3 本章小结 100
第4章 衬砌管片背后空洞对盾构隧道动力响应影响 102
4.1 基于模型试验的衬砌管片背后空洞对盾构隧道动力响应的
4.1 影响研究 102
4.1.1 室内模型试验设计 102
4.1.2 空洞对盾构隧道动力响应影响研究 107
4.1.3 空洞对周围地层动力响应影响研究 113
4.2 基于数值模拟的衬砌管片背后空洞对盾构隧道动力响应的
4.2 影响研究 118
4.2.1 数值模型 118
4.2.2 空洞与测点布置 119
4.2.3 隧道结构动力响应对比 120
4.2.4 周围地层动力响应对比 124
4.2.5 隧道结构内力分析 127
4.3 本章小结 134
第5章 移动列车荷载作用下盾构隧道动力响应 136
5.1 移动荷载作用下盾构隧道动力响应特性分析 136
5.1.1 计算模型的建立 136
5.1.2 隧道结构动力响应特性研究 140
5.1.3 周围地层动力响应特性研究 148
5.2 移动荷载作用下地层软硬差异对盾构隧道动力响应影响 154
5.2.1 计算模型的建立 154
5.2.2 隧道结构动力响应特性研究 157
5.2.3 周围地层动力响应特性研究 165
5.3 移动荷载作用下衬砌管片背后空洞对盾构隧道动力响应影响 173
5.3.1 计算模型的建立 173
5.3.2 隧道结构动力响应特性研究 176
5.3.3 周围地层动力响应特性研究 185
5.4 本章小结 191
参考文献 193
彩图 201