季冻区隧道冻胀力影响因素交互性及敏感性正交试验分析

为探究影响季冻区隧道衬砌冻胀力各个因素的交互性及敏感性,依托承担冬奥会人员转运工作的延崇高速主线翠云山隧道,通过建立ANSYS数值模型,对冻胀率、冻融圈厚度、衬砌弹模等冻胀力影响因素进行了正交试验。研究结果表明：(1)考虑各个因素对冻胀力的影响时可只考虑其主效应。(2)融圈厚度、冻胀率、衬砌弹模、冻结围岩弹模以及未冻结围岩弹模均对冻胀力的影响较为显著;各因素敏感性排序为：冻结围岩弹模＞冻胀率＞未冻结围岩弹模＞冻融圈厚度＞衬砌弹模。(3)相比于原始参数,实验最优参数各部位冻胀力均有所减小且降幅均超过30%,最小降幅发生在拱顶为34.20%,并据此提出了控制冻胀力的措施,为河北地区季冻区隧道建设提供指导。??     

车辆荷载下综合管廊应力响应及疲劳损伤分析

作为一种浅埋隧道，综合管廊不可避免会受到车辆荷载的影响。为保证管廊结构运营期安全，有必要研究循环动荷载对管廊结构的影响。依托某综合管廊工程，使用ANSYS建立管廊-车辆荷载三维模型，研究了综合管廊在不同车辆荷载条件下的应力响应，发现在车辆荷载一个作用周期内，管廊的主拉应力时程曲线可分为上升区、峰值区及下降区；各车辆工况下管廊上部应力变化幅度在10%~15%左右，下部应力变化幅度在1%左右，距离地表越远的部位应力变化幅度越小。在得到管廊应力时程数据后，基于3种不同的疲劳公式编写程序对管廊进行疲劳分析，发现按Cornelissen公式及吕培印公式计算，管廊结构的最低使用寿命分别为0.42年及24.8年，不满足其设计使用年限，因此有必要考虑管廊在车辆荷载下的疲劳效应；其中管廊疲劳损伤主要集中在管廊的5个部位，中舱顶板、两中隔墙的顶端和底端，其中中舱顶板所受疲劳损伤最大，这5个部位应是综合管廊结构设计以及运营期间应重点关注的部位。