书 名 | 盾构隧道列车撞击动力学特性 | 作 者 | 晏启祥 |
---|---|---|---|
ISBN | 9787030614070 | 页 数 | 222页 |
定 价 | 138元 | 出版社 | 科学出版社 |
出版时间 | 2020年1月 | 装 帧 | 精装 |
开 本 | 16开 |
第1章 绪论 1
1.1 撞击问题的提出 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 列车本体撞击力学行为 2
1.2.2 工程结构撞击力学行为 3
1.2.3 衬砌混凝土开裂行为 4
1.2.4 管片接头力学特性 5
1.2.5 双层衬砌力学行为 6
1.2.6 结构多尺度分析理论 6
1.3 本书内容 7
第2章 基于列车-刚性墙模型的列车撞击荷载 9
2.1 列车有限元模型 9
2.1.1 列车材质 9
2.1.2 列车模型 10
2.2 列车响应 11
2.2.1 模拟工况 11
2.2.2 列车撞击刚性墙力学行为 11
2.2.3 撞击力与撞击速度的关系 14
2.2.4 撞击力与撞击角度的关系 16
2.2.5 列车撞击力拟合公式 17
2.3 本章小结 19
第3章 基于列车撞击荷载的单双层管片衬砌动力响应 20
3.1 撞击动力学与损伤理论 20
3.1.1 撞击动力学控制方程 20
3.1.2 隐式时间积分法 21
3.1.3 损伤概念及假定 22
3.1.4 损伤演化方程 24
3.1.5 ABAQUS混凝土塑性损伤理论 30
3.1.6 损伤有限元分析流程 32
3.2 数值模型 33
3.2.1 材料参数 33
3.2.2 管片衬砌塑性损伤本构 33
3.2.3 动力边界 35
3.2.4 围岩结构模型 36
3.2.5 管片衬砌接头模拟方法 38
3.2.6 数值分析点 40
3.3 不同衬砌形式管片衬砌动力响应 41
3.3.1 模拟工况 41
3.3.2 MISES应力响应对比 41
3.3.3 位移响应对比 43
3.3.4 速度响应对比 45
3.3.5 加速度响应对比 47
3.3.6 损伤演化对比 48
3.4 不同撞击力作用下管片衬砌动力响应 54
3.4.1 模拟工况 54
3.4.2 不同撞击速度 55
3.4.3 不同撞击角度 58
3.5 本章小结 61
第4章 基于列车撞击荷载的单层衬砌开裂力学行为 63
4.1 衬砌裂缝扩展的力学理论 63
4.1.1 衬砌开裂模型 63
4.1.2 基于扩展有限元法的裂缝模拟技术 65
4.1.3 基于扩展有限元法裂缝仿真的ABAQUS实现 68
4.2 单层衬砌开裂分析模型 71
4.2.1 材料参数 71
4.2.2 分析模型 71
4.2.3 三维接触 74
4.2.4 管片衬砌编号 75
4.2.5 撞击荷载施加 76
4.3 单层管片衬砌开裂 76
4.3.1 裂缝扩展 76
4.3.2 裂缝开度 86
4.4 本章小结 93
第5章 基于列车撞击荷载的双层衬砌开裂力学行为 95
5.1 双层衬砌盾构隧道开裂模型 95
5.2 二次衬砌开裂 96
5.2.1 裂缝扩展 96
5.2.2 裂缝开度 104
5.3 单双层衬砌下管片衬砌的开裂对比 109
5.3.1 管片衬砌开裂区域 109
5.3.2 管片衬砌裂缝开度 110
5.4 本章小结 113
第6章 盾构隧道接头螺栓开裂及其对管片衬砌开裂的影响 115
6.1 接头螺栓开裂 115
6.1.1 环向弯螺栓 115
6.1.2 纵向直螺栓 117
6.2 管片衬砌的开裂 120
6.2.1 管片衬砌开裂区域 120
6.2.2 管片衬砌裂缝开度 121
6.3 本章小结 127
第7章 基于列车撞击荷载的盾构隧道接头螺栓失效特性 128
7.1 撞击数值模型 128
7.1.1 有限元模型 128
7.1.2 基本材料参数 130
7.1.3 连接单元失效准则 130
7.2 接头螺栓断裂失效特性 131
7.2.1 计算分析工况 131
7.2.2 螺栓失效力学特性 132
7.2.3 螺栓失效对衬砌的影响 136
7.3 撞击速度对螺栓失效的影响 138
7.3.1 撞击速度分析工况 139
7.3.2 不同撞击速度下螺栓失效特性 139
7.4 螺栓参数对螺栓失效的影响 142
7.4.1 螺栓参数分析工况 142
7.4.2 不同螺栓直径下螺栓失效特性 142
7.4.3 不同螺栓强度下螺栓失效特性 144
7.5 本章小结 146
第8章 基于车隧耦合系统动态接触撞击的车体与盾构隧道损伤特性 147
8.1 动态接触理论 147
8.1.1 接触系统约束条件 147
8.1.2 动态接触平衡方程 148
8.1.3 接触界面计算方法 149
8.2 车-隧耦合系统数值分析模型 152
8.2.1 列车多体耦合分析模型 152
8.2.2 围岩与衬砌分析模型 155
8.2.3 动力接触关系 157
8.2.4 动力分析边界 158
8.3 列车本体撞击响应特性 159
8.3.1 列车车辆变形特性 160
8.3.2 列车能量转换特性 163
8.3.3 列车撞击力学特性 165
8.4 隧道结构撞击响应特性 168
8.4.1 管片衬砌位移特性 170
8.4.2 管片衬砌损伤特性 174
8.5 本章小结 182
第9章 车隧耦合系统下列车速度对管片衬砌脆性破坏的影响 184
9.1 速度工况 184
9.2 管片衬砌动力响应对比 184
9.2.1 位移响应 185
9.2.2 损伤响应 187
9.3 管片衬砌脆性破坏特性 191
9.3.1 混凝土脆性断裂模型 191
9.3.2 单元失效模型 194
9.3.3 撞击作用下管片衬砌破碎特征 194
9.4 本章小结 198
第10章 基于多尺度理论的列车撞击盾构隧道损伤特性 199
10.1 多尺度界面连接理论 199
10.1.1 相同类型单元界面连接 199
10.1.2 不同类型单元界面连接 202
10.2 管片结构多尺度静力学数值试验 206
10.2.1 数值试验模型 206
10.2.2 数值试验结果 208
10.3 盾构隧道结构多尺度模型撞击动力响应 211
10.3.1 隧道结构多尺度模型 211
10.3.2 位移响应 212
10.3.3 损伤响应 213
10.3.4 计算效率 215
10.4 本章小结 216
参考文献 217
附录 2232100433B
《盾构隧道列车撞击动力学特性》系统地阐述了铁路列车撞击盾构隧道的动力响应以及盾构隧道的损伤破坏特性。《盾构隧道列车撞击动力学特性》共分为十章,包括绪论,基于列车-刚性墙模型的列车撞击荷载,基于列车撞击荷载的单双层管片衬砌动力响应,基于列车撞击荷载的单层衬砌开裂力学行为,基于列车撞击荷载的双层衬砌开裂力学行为,盾构隧道接头螺栓开裂及其对管片衬砌开裂的影响,基于列车撞击荷载的盾构隧道接头螺栓失效特性,基于车隧耦合系统动态接触撞击的车体与盾构隧道损伤特性,车隧耦合系统下列车速度对管片衬砌脆性破坏的影响,基于多尺度理论的列车撞击盾构隧道损伤特性。《盾构隧道列车撞击动力学特性》结构条理清晰,阐述深入浅出,重视基本理论,突出关键内容,展示新观点,追求新发展,便于读者全面掌握列车撞击盾构隧道的动力学特性。
因为重力是不变的,弹力是与位移X有关,当这两个力同时取微分后,重力的微分为零,导致公式中就没有重力了。能量对时间的导数是能量随时间的变化,能量对距离的导数是能量随距离的变化。可以用能量法和牛顿二定律。...
研究水和其他液体的运动规律及其与边界相互作用的学科。又称液体动力学。液体动力学和气体动力学组成流体动力学。液体动力学的主要研究内容如下:①理想液体运动。可忽略粘性的液体称为理想液体,边界层外的液体可视...
飞行动力学(AIRCRAFT DYNAMICS ) 是研究飞行器在空中的运动规律及总体性能的科学。所有穿过流体介质或者是真空的运动体,统称为飞行器。主要包括航天器、航空器、弹箭、水下兵器等。研究弹...
近年来,随着我国经济技术实力的不断提升,国内盾构隧道越来越多的出现内部构筑二次衬砌的工程实际情况,文章为探明施作缓冲层的二次衬砌与管片衬砌的相互作用机理,采用提出的考虑柔性缓冲层的双层衬砌计算模型,分析了不同厚度缓冲层的结构在两种典型工况下的内力特性,结果表明:缓冲层模型中缓冲层对盾构隧道管片衬砌与二次衬砌联合受力结构的力学性能有明显影响,在通常荷载作用下,结构受力以外衬管片受力为主,二次衬砌仅为辅助受力结果,在地震、不均匀沉降或其他突发荷载工况下,外衬发生额外变形,缓冲层被压密,内衬将有效发挥承载力。缓冲层的厚度对管片衬砌与一次衬砌间的这种内力分配有一定影响。
上软下硬复合地层在盾构施工中常常造成盾构掘进姿态不佳及地表塌陷,严重时还可能导致管片局部出现破损。结合深圳地铁7号线穿越上软下硬地层的工程实例,采用数值模拟方法研究盾构隧道穿越上软下硬地层段(“由软入硬”与“由硬入软”)的施工力学特性,对地表及管片拱顶沉降、管片应力的变化规律进行分析,研究结果表明:盾构在穿越上软下硬交界地层过程中,地表沉降出现显著增大(增量最大可达1 cm),拱顶不均匀沉降的现象较为严重;对较软侧地层进行适当加固,可以有效减小上软下硬地层交界处的地表及管片拱顶沉降,同时能够降低“由软入硬”段管片的应力水平。
本书针对列车荷载作用下盾构隧道结构及周围岩土体的动力响应、能量传递和累积损伤等动力学问题,介绍了盾构隧道列车振动动力学特性及其分析方法。全书共11章,内容包括:绪论、列车振动荷载下盾构隧道的精细化与等效刚度模拟、基于振动荷载列车行驶效应的盾构隧道动力响应、基于室内试验的结构交叉盾构隧道动力响应、基于室内试验的空间交叉盾构隧道动力响应、基于装配式建模的结构交叉盾构隧道动力响应、基于装配式建模的空间交叉盾构隧道动力响应、基于无机盐侵蚀作用的交叉盾构隧道动力响应、管片衬砌混凝土损伤理论与改进疲劳本构模型、结构交叉盾构隧道动力响应与累积损伤、空间交叉盾构隧道动力响应与累积损伤。
第1章绪论
第2章列车振动荷载下盾构隧道的精细化与等效刚度模拟
第3章基于振动荷载列车行驶效应的盾构隧道动力响应
第4章基于室内试验的结构交叉盾构隧道动力响应
第5章基于室内试验的空间交叉盾构隧道动力响应
第6章基于装配式建模的结构交叉盾构隧道动力响应
第7章基于装配式建模的空间交叉盾构隧道动力响应
第8章基于无机盐侵蚀作用的交叉盾构隧道动力响应
第9章管片衬砌混凝土损伤理论与改进疲劳本构模型
第10章结构交叉盾构隧道动力响应与累积损伤
第11章空间交叉盾构隧道动力响应与累积损伤
参考文献
附录
空气中放射性物质浓度的测定空气中放射性污染分二类:放射性尘埃和放射性气体。 尘埃用适当的集尘装置(如:滤纸、电集尘器、热集尘器、撞击集尘器)进行捕集,然后用放射性测定装置测定,γ射线用GM计数管,α射线用ZnS闪烁计数管。
(1)测得雾霾天气
(2)测定天气的PM 2100433B