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％,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 a及24.8 a,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.

综合管廊;有限元分析;车辆荷载;疲劳损伤;运营安全

中铁第四勘察设计院集团有限公司, 武汉430000;长安大学公路学院,西安710064

[1]万飞;黎忠灏;赖金星;马恩临;邱军领-.车辆荷载下综合管廊应力响应及疲劳损伤分析)[J].科学技术与工程,2022(22):9830-9839

Cornelissen

车辆荷载,应力响应,疲劳损伤分析,浅埋隧道,循环动荷载,综合管廊工程,立管,同车,主拉应力,时程曲线,各车,下管,应力变化,离地,越远,时程数据,编写程序,疲劳分析,公式计算,设计使用年限,疲劳效应,顶板,中隔墙,顶端,底端,运营期间,运营安全

0.270754