机场跑道下穿隧道结构稳定性影响因素研究

魏晓刚; 杨柳川; 刘会丽; 李广慧; 魏亚强; 呼志凯; 秦赛; 高赫; 张纪伟

doi:10.13204/j.gyjzG21120813

机场跑道下穿隧道结构稳定性影响因素研究

doi: 10.13204/j.gyjzG21120813

魏晓刚^1,2,
杨柳川^1,3,
刘会丽^1,3,
李广慧¹,
魏亚强⁴,
呼志凯⁵,
秦赛⁵,
高赫⁶,
张纪伟¹

1. 郑州航空工业管理学院土木建筑学院, 郑州 450046;
2. 中国地震局工程力学研究所, 中国地震局地震工程与工程振动重点实验室, 哈尔滨 150080;
3. 郑州意合达建筑科技研究院, 郑州 450046;
4. 黄河交通学院交通工程学院, 河南焦作 454002;
5. 科兴建工集团有限公司, 郑州 450046;
6. 河南省大河基础建设工程有限公司, 郑州 450046

基金项目:

国家自然科学基金项目（51474045）；中原千人计划科技创新领军人才项目（194200510015）；河南省高校青年骨干教师培养计划项目（2021GGJS116）；河南省高校实验室工作研究会研究项目计划项目（ULAHN202108）；河南省科技攻关项目（202102310240）；河南省高等学校重点科研项目（19A560023）；河南省住房城乡建设科技计划项目（HNJS-2020-K38，K-1915）。

详细信息

作者简介:
魏晓刚,男,1984年出生,博士,副教授,硕士研究生导师。

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出版历程
- 收稿日期: 2021-12-08
- 网络出版日期: 2022-04-24

Research on Influencing Factors of Structural Stability of Airport Runway Underpass Tunnel

1. College of Civil Engineering and Architecture, Zhengzhou University of Aeronautics, Zhengzhou 450046, China;
2. Key Laboratory of Earthquake Engineering and Engineering Vibration, Institute of Engineering Mechanics, China Earthquake Administration, Harbin 150080, China;
3. Institute of Civil Engineering of Realization in Zhengzhou, Zhengzhou 450046, China;
4. College of Traffic Engineering, Huanghe Jiaotong University, Jiaozuo 454002, China;
5. Kexing Construction Engineering Group Co., Ltd., Zhengzhou 450046, China;
6. Henan Dahe Infrastructure Engineering Co., Ltd., Zhengzhou 450046, China

摘要

摘要: 为研究飞机荷载作用下机场道面下穿隧道结构的稳定性，建立了机场道面-基层-土层-隧道衬砌结构协同变形的力学模型，深入分析了飞机荷载作用下道面-基层-土层-隧道衬砌结构的稳定性，重点探讨了地应力、隧道自重及飞机荷载冲击效应影响下隧道结构衬砌的位移响应、速度响应及应力演化规律。研究发现：隧道自重及地应力对土体-隧道结构整体稳定性影响较大，飞机荷载的冲击效应影响相对较小；圆形截面形式的隧道结构的稳定性最好；随着隧道结构埋置深度的增加，地应力对隧道结构稳定性的影响越严重；衬砌结构的混凝土强度越高，其稳定性越好；随着飞机荷载作用位置不同，隧道结构变形有较大的变化，且随着衬砌厚度的增加，飞机荷载的冲击效应对隧道结构的影响逐渐衰弱。
- 飞机荷载 /
- 隧道衬砌 /
- 混凝土 /
- 数值模拟 /
- 冲击效应
Abstract: In order to study the stability of airport pavement underpass tunnel structure under aircraft load, a mechanical model of cooperative deformation of airport pavement-base-soil-tunnel lining structure was established, and the stability of pavement-base-soil-tunnel lining structure under aircraft load was deeply analyzed, focusing on the displacement response, velocity response and stress evolution law of tunnel lining structure under the influence of in-situ stress, tunnel dead weight and impact effect of aircraft load. It was found that the dead weight and in-situ stress of the tunnel had great influence on the overall stability of the soil-tunnel structure, while the impact effect of aircraft load was relatively small. The tunnel structure with circular cross section had the best stability; with the increase of buried depth of tunnel structure, the influence of in-situ stress on the stability of tunnel structure was more serious. The higher the concrete strength of lining structure, the better its stability; with the different positions of aircraft loads, the deformation of tunnel structure changed greatly, and with the increase of lining thickness, the impact effect of aircraft loads on tunnel structure gradually weakened.
- aircraft load /
- tunnel lining /
- concrete /
- numerical simulation /
- impact effect

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