科学出版社：柔性盾构隧道在列车动力荷载作用下究竟有何表现？

_本文原题：柔性盾构隧道在列车动力荷载作用下究竟有何表现？
在高速铁路的快速化发展下，铁路运行的安全性、舒适性和便捷性面临更高的挑战。随着我国城市化进程的加快，各大城市都在竭力打造立体的现代交通体系，城市盾构隧道、客运铁路隧道呈急速增长之势。以城市地铁为代表的城市轨道交通在其中占有重要地位，且大多以盾构隧道的方式进行建设。
晏启祥教授的《盾构隧道列车振动响应与疲劳损伤》《盾构隧道列车撞击动力学特性》对盾构隧道列车相关问题进行了详细的介绍。
由于城市轨道交通线网密度的增加，地铁盾构隧道之间出现近距离空间交叉（平行可视为交叉的特例）的情形越来越多。同时，为满足地铁区间隧道消防救援的需要，隧道之间每隔一定距离必须设置联络横通道，因此，地铁区间还会出现相互连接的大量结构交叉隧道。近距离空间交叉盾构隧道和结构交叉盾构隧道是地铁区间隧道列车振动相互影响的特殊部位，其在长期列车振动荷载作用下的结构响应与疲劳损伤，历来受到学术界和工程界的高度关注。

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《盾构隧道列车振动响应与疲劳损伤》针对城市地铁区间盾构隧道列车振动响应与疲劳损伤，在国内外研究成果的基础上，探讨列车振动下盾构隧道的动力学特征和累积损伤。首先，在绪论部分总结概述盾构隧道动力响应、混凝土结构损伤与疲劳、无机盐侵蚀对结构的影响等方面的研究现状；其次，介绍列车振动动力学的基本理论与分析方法，探讨盾构隧道管片衬砌的精细化模拟、等效刚度模拟以及列车振动行驶效应的模拟；随后，基于室内试验和数值模拟，对结构交叉盾构隧道和空间交叉盾构隧道进行动力响应分析，并研究无机盐侵蚀对隧道振动动力响应的影响，获得交叉盾构隧道的动力响应特性及其传递规律；最后，基于混凝土损伤理论与改进的疲劳本构模型，研究结构交叉和空间交叉盾构隧道不同运营年限的累积损伤，并对隧道结构的疲劳寿命进行预测。
本书特色
目前国内外有关讲述交叉盾构隧道列车振动特性的书籍基本没有，而随着目前国内盾构隧道建设的快速发展，工程实际迫切需要相关的理论指导和技术支持。本书浓缩了西南交通大学晏启祥教授团队多年来关于交叉盾构隧道列车振动响应的研究成果，本书的出版可以填补市场上关于交叉盾构隧道列车振动响应理论的书籍的空白，为交叉盾构隧道结构的耐久性设计和长期运营安全提供理论和技术支撑，保证交叉盾构隧道的安全。
《盾构隧道列车振动响应与疲劳损伤》
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在我国，盾构法隧道衬砌结构大多是由钢筋混凝土管片拼装而成的，其整体刚度和稳定性相对较差。拼装式管片衬砌结构在承受列车脱轨冲击荷载时，钢筋混凝土管片会产生较大损伤甚至裂损，进而导致衬砌结构失稳破坏，给隧道运营带来严重安全隐患甚至毁灭性垮塌事故。因此，对列车脱轨撞击运营盾构隧道的撞击动力学特性进行研究，对于探明盾构隧道在撞击荷载下的结构特性、开展结构防撞设计是非常重要和必要的。

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《盾构隧道列车撞击动力学特性》系统阐述了铁路列车撞击盾构隧道的动力响应以及盾构隧道的损伤破坏特性。全书共分为十章，包括绪论，基于列车-刚性墙模型的列车撞击荷载、基于列车撞击荷载的单双层管片衬砌动力响应、基于列车撞击荷载的单层衬砌开裂力学行为、基于列车撞击荷载的双层衬砌开裂力学行为、盾构隧道接头螺栓开裂及其对管片衬砌开裂的影响、基于列车撞击荷载的盾构隧道接头螺栓失效特性；基于车隧耦合系统动态接触撞击的车体与盾构隧道损伤特性、车隧耦合系统下列车速度对管片衬砌脆性破坏的影响，基于多尺度理论的列车撞击盾构隧道损伤特性。分页标题
本书特色
同类书籍中对于脱轨列车撞击工程结构物主要集中在采用试验手段分析单个混凝土构件在撞击、冲击荷载作用下的力学性能，或利用仿真分析对桥梁或其它混凝土结构物进行探究。此外，研究中冲击荷载的类型大多围绕落锤、飞机、汽车、轮船等荷载进行讨论。本书主要结合数值模拟对列车荷载、列车的速度、单双层衬砌以及接头螺栓参数等方面进行了研究；研究的高速列车脱轨撞击荷载以及撞击后盾构隧道的动力响应和损伤开裂破坏特性，填补了相关领域的空白，为列车脱轨撞击盾构隧道的事故防范和有效处理提供了理论依据。
《盾构隧道列车撞击动力学特性》
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作者简介
晏启祥，工学博士、博士后，现为西南交通大学教授、博士生导师。现任土木工程学院地下工程系主任，交通隧道工程教育部重点实验室常务副主任。先后主持和主研了包括自然科学基金项目面上、重点、国家973课题、国家863课题、国家科技支撑课题、铁道部重点和重大、西部交通科技项目在内的科研课题60余项；获国家技术发明二等奖1项，国家科技进步一等奖1项、国家科技进步二等奖2项、省部级科技进步一等奖5项、二等奖2项，茅以升铁道科技奖1项，詹天佑专项科技奖1项；获授权国家发明专利18项，实用新型专利22项；发表论文180余篇，其中， SCI和EI论文90余篇。兼任中国岩石力学与工程学会水下隧道工程技术分会常务理事、中国土木工程学会轨道交通分会理事、中国土木工程学会工程风险与保险研究分会理事、中国岩石力学与工程学会四川省学会理事、中国土木工程学会隧道与地下工程分会地下铁道专业委员会副主任、土力学及岩土工程分会交通岩土工程专业委员会秘书长等学术职务。成都、杭州、广州、南宁、深圳、呼和浩特等城市地铁工程专家。
本文摘编自晏启祥著《盾构隧道列车振动响应与疲劳损伤》《盾构隧道列车撞击动力学特性》，标题为编者所加。
本期编辑丨王芳
【科学出版社：柔性盾构隧道在列车动力荷载作用下究竟有何表现？】原创好读科学品味