高速铁路隧道仰拱结构力学特性与安全性评价
| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 1 绪论 | 第14-36页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第14-17页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第17-32页 |
| 1.2.1 隧道仰拱底鼓机理研究现状 | 第17-20页 |
| 1.2.2 隧道仰拱振动特性研究现状 | 第20-24页 |
| 1.2.3 隧道仰拱安全性评价研究现状 | 第24-25页 |
| 1.2.4 隧道仰拱底鼓病害统计实例 | 第25-32页 |
| 1.3 研究中存在的问题 | 第32页 |
| 1.4 论文主要研究内容 | 第32-33页 |
| 1.5 论文研究方法及技术路线 | 第33-36页 |
| 2 高速铁路隧道仰拱破坏模式及力学特性研究 | 第36-62页 |
| 2.1 隧道基底围岩变形机制 | 第36-40页 |
| 2.1.1 隧道围岩材料变形机制 | 第37-38页 |
| 2.1.2 隧道围岩结构变形机制 | 第38-40页 |
| 2.2 模型试验概述 | 第40-46页 |
| 2.2.1 模型试验装置 | 第40-41页 |
| 2.2.2 模型试验相似条件 | 第41-42页 |
| 2.2.3 模型试验相似材料 | 第42-43页 |
| 2.2.4 模型试验方案 | 第43-46页 |
| 2.3 模型试验结果 | 第46-49页 |
| 2.3.1 破坏特征 | 第46-47页 |
| 2.3.2 应力变化 | 第47-49页 |
| 2.4 仰拱破坏模式及特点分析 | 第49-51页 |
| 2.4.1 弯曲张裂型 | 第49-50页 |
| 2.4.2 剪切错动型 | 第50页 |
| 2.4.3 弯剪拉裂型 | 第50-51页 |
| 2.5 仰拱破坏演化机制 | 第51-55页 |
| 2.5.1 弯曲张裂型演化机制 | 第51-53页 |
| 2.5.2 剪切错动型演化机制 | 第53-54页 |
| 2.5.3 弯剪拉裂型演化机制 | 第54-55页 |
| 2.6 隧道基底围岩与仰拱结构力学特性 | 第55-60页 |
| 2.6.1 基底围岩力学模型 | 第55-58页 |
| 2.6.2 仰拱结构力学模型 | 第58-60页 |
| 2.7 本章小结 | 第60-62页 |
| 3 高速铁路隧道仰拱变形特性及静力响应分析 | 第62-92页 |
| 3.1 仰拱变形特性分析 | 第62-69页 |
| 3.1.1 试验方案及影响因子 | 第62-63页 |
| 3.1.2 计算模型 | 第63页 |
| 3.1.3 正交试验结果分析 | 第63-67页 |
| 3.1.4 仰拱中心底鼓变形预测 | 第67-69页 |
| 3.2 仰拱结构力学效应分析 | 第69-71页 |
| 3.3 仰拱静力响应现场试验 | 第71-77页 |
| 3.3.1 工程概况 | 第71-73页 |
| 3.3.2 隧道结构设计概况 | 第73-74页 |
| 3.3.3 仰拱结构底鼓病害描述 | 第74-75页 |
| 3.3.4 测试传感器布置方案 | 第75-77页 |
| 3.4 仰拱结构受力现场实测结果分析 | 第77-83页 |
| 3.4.1 混凝土应力测试结果与分析 | 第77-79页 |
| 3.4.2 土压力测试结果与分析 | 第79-80页 |
| 3.4.3 钢筋应力测试结果与分析 | 第80-83页 |
| 3.5 福川隧道底鼓机理 | 第83-86页 |
| 3.5.1 福川隧道底鼓原因分析 | 第83-84页 |
| 3.5.2 福川隧道底鼓形式 | 第84-85页 |
| 3.5.3 福川隧道底鼓过程分析 | 第85-86页 |
| 3.6 高速铁路隧道仰拱设计原则 | 第86-91页 |
| 3.6.1 高速铁路隧道仰拱破坏及变形规律 | 第86-87页 |
| 3.6.2 高速铁路隧道仰拱设计原则 | 第87-91页 |
| 3.7 本章小结 | 第91-92页 |
| 4 高速铁路隧道仰拱振动特性及动力响应分析 | 第92-122页 |
| 4.1 列车振动产生及传播机理 | 第92-93页 |
| 4.2 列车-轨道-仰拱动态相互作用体系 | 第93-100页 |
| 4.2.1 列车荷载模型 | 第94-96页 |
| 4.2.2 轨道动力模型 | 第96页 |
| 4.2.3 列车—轨道相互作用模型 | 第96-98页 |
| 4.2.4 列车—轨道—仰拱相互作用模型 | 第98-100页 |
| 4.3 列车荷载作用下仰拱振动特性数值分析 | 第100-109页 |
| 4.3.1 模型建立及参数选取 | 第100-102页 |
| 4.3.2 模态分析 | 第102-105页 |
| 4.3.3 仰拱动应力响应 | 第105-108页 |
| 4.3.4 仰拱振动加速度响应 | 第108-109页 |
| 4.4 仰拱振动特性现场试验 | 第109-119页 |
| 4.4.1 试验概况 | 第109-111页 |
| 4.4.2 动应力响应结果分析 | 第111-115页 |
| 4.4.3 加速度响应结果分析 | 第115-119页 |
| 4.5 本章小结 | 第119-122页 |
| 5 高速铁路隧道仰拱结构疲劳损伤及安全性评价 | 第122-160页 |
| 5.1 高速铁路隧道仰拱结构裂缝扩展规律研究 | 第122-132页 |
| 5.1.1 裂缝的描述 | 第122-123页 |
| 5.1.2 XFEM裂缝模型的实现 | 第123-124页 |
| 5.1.3 静力作用下仰拱结构裂缝扩展规律 | 第124-128页 |
| 5.1.4 动力作用下仰拱结构裂缝扩展规律 | 第128-132页 |
| 5.2 仰拱结构疲劳损伤及寿命分析 | 第132-139页 |
| 5.2.1 混凝土疲劳特性 | 第132-133页 |
| 5.2.2 混凝土疲劳损伤 | 第133-134页 |
| 5.2.3 混凝土疲劳寿命计算 | 第134-139页 |
| 5.3 仰拱结构安全性评价方法 | 第139-144页 |
| 5.3.1 模糊综合评价和层次分析的集成 | 第139-140页 |
| 5.3.2 安全性评价指标的确定 | 第140-141页 |
| 5.3.3 评价指标权重的确定 | 第141-144页 |
| 5.3.4 安全度的计算 | 第144页 |
| 5.4 仰拱结构安全性分级 | 第144-150页 |
| 5.4.1 评价指标的分级标准 | 第144-145页 |
| 5.4.2 U类评价指标分级 | 第145-146页 |
| 5.4.3 C类评价指标分级 | 第146-149页 |
| 5.4.4 V类评价指标分级 | 第149-150页 |
| 5.5 评价指标隶属度的确定 | 第150-154页 |
| 5.5.1 定性评价指标隶属度 | 第150-151页 |
| 5.5.2 定量评价指标隶属度 | 第151-154页 |
| 5.6 安全性分级工程应用 | 第154-157页 |
| 5.6.1 工程病害调查 | 第154页 |
| 5.6.2 仰拱安全性评价 | 第154-156页 |
| 5.6.3 整治后仰拱安全性评价 | 第156-157页 |
| 5.7 本章小结 | 第157-160页 |
| 6 结论与展望 | 第160-164页 |
| 6.1 主要结论 | 第160-161页 |
| 6.2 主要创新点 | 第161-162页 |
| 6.3 展望 | 第162-164页 |
| 参考文献 | 第164-173页 |
| 作者简历 | 第173-175页 |
| 学位论文数据集 | 第175页 |
