[學(xué)士]湘桂線(xiàn)某隧道初步設(shè)計(jì)

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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本隧道以《新建時(shí)速200公里客貨共線(xiàn)鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》和《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》等為主要依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在充分了解了本隧道地形地質(zhì)條件以及規(guī)范所要求的建筑限界的情況下，擬定出了本隧道的內(nèi)輪廓線(xiàn)。然后進(jìn)行出入口的洞門(mén)設(shè)計(jì)。本隧道的洞門(mén)采用無(wú)擋墻的新式洞門(mén)，形式簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)美觀。接著把隧道分為7段：?jiǎn)螇菏矫鞫炊?、偏壓式明洞段、Ⅴ?jí)偏壓段、Ⅳ級(jí)深埋段、Ⅴ級(jí)淺埋加強(qiáng)段、Ⅴ級(jí)淺埋段、和路塹式明洞段。各段采用不同的襯砌，承受不同的圍巖壓力。然后以荷載—結(jié)構(gòu)模型用有限元軟件ANSYS來(lái)模擬各段的受力情況，計(jì)算出各段的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。各段的結(jié)構(gòu)內(nèi)力按規(guī)范規(guī)定的方法進(jìn)行校核，即在主要荷載作用下，鋼筋混凝土材料的抗彎、抗剪、抗壓能力檢算。然后進(jìn)行防排水設(shè)計(jì)，防排水設(shè)計(jì)主要以鐵四院制定的本段隧道初步設(shè)計(jì)細(xì)則為主要依據(jù)。至于隧道施工方法也采用了本細(xì)則所推薦的方法，并根據(jù)本隧道的實(shí)際工程地質(zhì)條件，略加修改后予以應(yīng)用。工程量的計(jì)算采用粗略的方法對(duì)主要工程如開(kāi)挖方、混凝土、錨桿、鋼筋等做出了計(jì)算。最后還進(jìn)行了本隧道各段結(jié)構(gòu)的尺寸優(yōu)化。結(jié)構(gòu)優(yōu)化是結(jié)合了最優(yōu)化方法和有限單元法等數(shù)學(xué)、力學(xué)理論，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行快速迭代計(jì)算，取得最優(yōu)設(shè)計(jì)方案的新式設(shè)計(jì)方法。通過(guò)本隧道的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，證明了優(yōu)化設(shè)計(jì)比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法要更為科學(xué)、經(jīng)濟(jì)和高效。

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