模型尺寸对地铁隧道动力响应数值分析的影响

摘要

以上海地铁为背景,分析运营期问隧道衬砌结构的状态.结合有限元法,选用实体单元模拟隧道衬砌结构和土体,仿真分析运营状态下的隧道衬砌结构,通过Newmark积分算法分析其动力响应,并比较不同尺寸模型的计算结果.结果表明,列车荷载作用下,隧道衬砌结构在竖向的动力响应最大,沿列车行驶方向的动力响应最小,横向加速度响应和列车运行位置有关.通过几种模型尺寸分析,衬砌结构在深度的变形量最大,但是宽度方向和长度方向的变形量在实际工程中不可忽视.模型尺寸的深度变化对其动力响应和变形影响明显,模型深度尺寸增加,变形量先增大后减小,而宽度变化的影响相对较小.通过数值模拟可为工程结构的监测分析提供理论依据,为计算模型的选择提供参考.