高清PDF《高速铁路隧道底部结构动力特性》彭立敏
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本书全而、系统地介绍了列车振动荷载作用下高速铁路隧道底部结构的动力响应特征、动力损伤分布规律及隧道基底围岩的动变形累积过程：通过研制的软岩循环三轴试验系统，建立了循环荷载作用下软岩的塑性累积变形预测模型，预测分析了列车荷载作用下隧道地基长期沉降：结合动力有限元数值方法和非线性疲劳累积损伤理论，研究了隧道底部基岩软化、基底脱空等基底状况对隧道结构受力状况和长期使用性能的影响，量化了基底状况对结构性能的影响程度，提出了改普高速铁路隧道使用寿命的工程措施。
本书所反映的研究成果可用于我国高速铁路隧道村砌结构设计相关标准的制定，还可为从事相关领域的研究人员提供有益的帮助。
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前言
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
13铁路隧道振动响应研究概述6
13.1隧道衬村彻结构振动响应6
13.2隧道地基土振动响应10
13.3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
1.52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222
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
3.3.3UMT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
4.13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
532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
5.42仰拱动应力93
5.43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
5.52动力系数与振动次数的关系103
5.53累积沉降与振动次数的关系105
55.4彼坏裂纹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
6.13试验实施方案112
6.14试验步骤115
62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
67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
71.1循环累积应变计算模型131
7.12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