ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ОБДЕЛКИ МЕТРОПОЛИТЕНА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ВНЕШНЕЙ ВЗРЫВНОЙ НАГРУЗКИ Dynamic Response and Damage of Subway Tunnels Subjected to Explosion-Induced Loads

Wanjun Ye, Zihao Zhou, Yang Bai, Yuntao Wu, Yiqian Chen

Аннотация


Рассматривается влияние взрывных работ на обделку тоннеля метрополитена. Исследование выполнено методом математического моделирования на конечно-элементной модели тоннеля с использованием программно-вычислительного комплекса «ANSYS/LS-DYNA», позволившего проанализировать динамическую реакцию и повреждения обделки под воздействием внешней взрывной нагрузки.
В исследовании варьировались: направление угла расположения взрывчатки на поверхности по отношению к тоннелю, глубина заложения тоннеля и эквивалент взрывчатого вещества. Показано, что при определенных сочетаниях указанных факторов в обделке могут происходить горизонтальные деформации (которые следует учитывать), локальное повреждение обделки и даже потеря целостно-
сти конструкции. Результаты исследований позволили улучшить для тоннелей разработку мер противодействия и защиты от взрыва и могут служить основой для проектирования защиты конструкций обделок метрополитена.

Полный текст статьи публикуется в английской версии журнала
«Soil Mechanics and Foundation Engineering”, vol.60, No.6


Литература


X. J. Chen and H. Li, “Expand the new idea of building an ‘energy-saving city’ and rationally develop and utilize urban underground space – an interview with Mr. Qian Qihu, academician of the Chinese Academy of Engineering,” Mod. Urb. Res., 20(6), 14 –16 (2005).

Y. H. Dong, F. L. Peng, and T. F. Guo, “Quantitative assessment method on urban vitality of metro-led underground space based on multi-source data: A case study of Shanghai Inner Ring area,” Tunn. Undergr. Space Technol., 16(2), 104–108 (2021).

Y. Wang and H. W. Huang, “Hierarchy-Fuzzy Comprehensive Judgment for Safety Evaluation of Metro Running Tunnel,” Chinese J. Undergr. Space Eng., 24(3), 19–23, 2004.

A. Auboyer, V. Andersen, and J. L. Wybo, “State-of-the-art road tunnel safety,” Int. J. Emerg. Manage., 4(4), 610–629 (2007).

M. S. Fang, A. Auboyer, V. Andersen, and J. L. Wybo, “Analysis of explosion accident in Wen-Fu railway,” Eng. Blast., 13(1), 81–82 (2007).

V. S. Trofimov, V. A. Veretennikov, and E. V. Petrov, “Features of the Chemical Transformation of Explosives and Other Condensed Media in Shock-Wave Processes,” Russ. J. Phys. Chem., 15(2), 313–317 (2021).

X. R. Wang, S. J. Zhang, and Z. J. Huang, “Dynamic analysis of urban underground space structure subjected to surface explosion,” Rock Soil Mech., 33(9), 2869–2874 (2012).

T. Rohit, C. Tanusree, and M. Vasant, “Analysis of curved tunnels in soil subjected to internal blast loading,” Acta Geotech., 15(2), 509–528 (2020).

H. T. Yu, X. X. Li, and P. Li, “Analytical solution for dynamic response of curved tunnels under travelling wave effect,” Chinese J. Geotech. Eng., 43(1), 69–76 (2021).

T. Yin, L. Ding, and H. Zhu, “Flexural wave localization in disordered periodic jointed tunnels,” J. Vib. Eng., 28(2), 262–268 (2015).

K. Liu, W. P. Hu, C. Gao, and W. J. Ye, “Energy dissipation of an infinite damping beam supported by saturated poroelastic halfspace,” Phys. Scr., 96, 12 (2021).

F. Cao, T. Ling, and S. Zhang, “Safety threshold of blasting vibration velocity of highway tunnel considering influence of stress wave transmission,” J. Vib. Shock, 39(23), 154–159 (2020).

G. Tian, J. Dai, Y. Wu, X. Xiong, and Z. Chen, “Influence of charge hole spacing on the crack propagation behavior under the effect of empty-hole directional blasting,” Adv. Civil Eng., 2020(2), 1–10 (2020).

R. Yang, C. Chen, X. Wang, J. Zuo, S. Fang, and B. Mei, “Experimental investigation on the influence of different diameter empty holes on the crack growth behavior of blasting,” J. China Coal Soc., 42(10), 2498–2503 (2017).

X. Li, G. Chen, W. Hu, and M. Xie, “Laplace transform and its application in viscoelastic wave propagation,” Chinese J. Comput. Mech., 37(5), 637–645 (2020).

S. Koneshwaran, D. P. Thambiratnam, and C. Gallage, “Blast response and failure analysis of a segmented buried tunnel,” Struct. Eng. Int., 25(4), 419–431 (2015).

A. De, A. N. Alberto, and T. F. Zimmie, “Numerical and physical modeling of geofoam barriers as protection against effects of surface blast on underground tunnels,” Geotext. Geomembranes, 44(1), 1–12 (2016).

X. Zhang, G. Wei, and X. Lin, “Research on transverse force and deformation of shield tunnels below foundation pits considering influence of longitudinal deformation,” Chinese J. Rock Mech. Eng., 39(11), 2351–2364 (2020).

H. R. M. Azizabadi, H. Mansouri, and O. Fouche, “Coupling of two methods, waveform superposition and numerical, to model blast vibration effect on slope stability in jointed rock masses,” Comput. Geotech., 61, 42–49 (2014).

H. Zhao, H. Yu, Y. Yuan, and H. Zhu, “Blast mitigation effect of the foamed cement-base sacrificial cladding for tunnel structures,” Const. Build. Mat., 94, 710–718 (2015).

H. Zhao, and X. Gao, “Software of ANSYS and its usage,” Manuf. Autom., 26(5), 20–23 (2004).


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.