40 t轴重单线有砟重载铁路隧底结构设计参数研究

作者：苗德海; **金; 高建国; 余俊^*; 周涛

来源：隧道建设 (中英文), 2020, S1: 31-38.

• 重载铁路
• 40 t轴重
• 隧底结构
• 动力响应
• 损伤特性

针对现有的国内外研究成果均未考虑40 t轴重荷载作用下的隧道基底结构动力响应特征及累积损伤特性,利用有限元软件ABAQUS建立隧道-围岩耦合二维计算模型,结合隧底围岩累积损伤机制与隧底混凝土结构的损伤塑性特性,对行车速度为120/h、40 t轴重的重载列车荷载作用下单线有砟隧道隧底衬砌结构主要设计参数进行研究。结果表明:随着列车轴重的增加,隧道底部围岩逐渐出现损伤,尤其当轴重为40 t时,隧底结构出现明显的损伤效果;改变矢跨比与填充层厚度对仰拱竖向位移影响不大,随着矢跨比的减小,仰拱结构拉应力在不断增大,且矢跨比分别小于1∶6和1∶7后,仰拱结构拉应力增大明显;随着填充层厚度增加,隧道仰拱结构拉应力不断减小,当填充层厚度大于1.3 m时,这种减小的趋势逐渐变缓;在关键参数建议取值条件下的隧底二次衬砌结构疲劳寿命均符合要求。

• 单位
  中铁第四勘察设计院集团公司; 土木工程学院; 中南大学