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作者:曹明星;严松宏;郑永强;邵春;王能学;杜嘉轩;
单位:兰州交通大学土木工程学院;兰州交通大学工程检测有限公司;兰新铁路甘青有限公司;中铁隧道局集团二处有限公司;
摘要:为了控制新建隧洞爆破施工中既有铁路隧道衬砌安全性,采用现场监测、理论计算和数值模拟的方法研究了既有铁路隧道在爆破荷载作用下的应力分布和振动传播规律,利用动态有限元程序LS-DYNA进行了三维有限元仿真,并验证了其准确性。建立了PPV与最大主应力的关系模型。根据最大抗拉强度准则,计算了既有铁路隧道衬砌爆破振动安全阈值。根据数值模拟结果,确定了既有铁路隧道应力、振速达到最大值的位置及分布规律,沿隧道轴向,边墙PPV(峰值振速)最大;隧道横断面PPV值从中间到隧道两侧依次减小,应力波首先到达迎爆侧边墙位置;横截面受力中,最大主应力值出现在拱脚处,拱顶次之。最危险截面为z=12 m,此时截面最大主应力最大。
关键词:邻近隧道;;爆破振动;;数值模拟;;安全阈值
基金资助:国家自然科学基金资助项目(52068044)