气动荷载作用下高速铁路隧道衬砌结构的疲劳累积损伤及残余寿命计算方法

作     者：杜建明 高修强 房倩 麦海颖 王赶 海路 DU Jianming;GAO Xiuqiang;FANG Qian;MAI Haiying;WANG Gan;HAI Lu

作者机构：北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京交通大学隧道及地下工程教育部工程研究中心北京100044 中国电力建设集团有限公司华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州310014 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2020YJS126) 国家自然科学基金高铁联合基金重点资助项目(U1934210) 北京市自然科学基金资助项目(8202037) 

出 版 物：《中国铁道科学》 (China Railway Science)

年 卷 期：2021年第42卷第5期

页      码：94-102页

摘      要：基于高速铁路隧道壁面气动荷载特征,考虑气动荷载之间相互作用以及列车通过隧道不同次数之间的影响,提出1种针对高速铁路隧道衬砌结构的疲劳累积损伤及残余寿命计算方法;依托京沪高铁德州—枣庄段某隧道工程,研究高速列车单次通过隧道后气动荷载持续周期数以及列车车速对衬砌结构疲劳损伤的影响,分析列车通过隧道次数与衬砌结构疲劳累积损伤及残余寿命之间的关系,判断隧道设计年限内气动荷载长期循环作用下衬砌结构的安全性。结果表明:衬砌结构疲劳累积损伤随气动荷载持续周期数增加而增加,随车速提高先增加后减小;列车多次通过隧道后,衬砌结构疲劳累积损伤随列车通过隧道次数增加而增加,残余寿命则逐渐减小;高速列车单次通过案例隧道诱发的衬砌结构疲劳损伤为25.6×10-12,在日开行209对的相同工况下,疲劳累积损伤每天为10.7×10^(-9),每年为3.9×10^(-6),100年(隧道设计年限内)为3.9×10^(-4),气动荷载长期循环作用下,完整衬砌结构在案例隧道设计年限内不会发生损伤破坏。

主 题 词：高速铁路隧道 衬砌结构 气动荷载 疲劳累积损伤 残余寿命 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-4632.2021.05.11

馆 藏 号：203105000...