公铁两用隧道动态响应并行计算分析

摘要：

具有复杂结构和多种用途的隧道正受到广泛运用.为分析隧道结构在多种载荷下的响应特性,在LS-DYNA环境下,建立列车-隧道-土体的动力耦合三维有限元计算模型,采用基于负载均衡的并行计算技术,解决该大规模非线性有限元模型的求解难题.结果表明:运用动力松弛法加载静应力场可以取得较好的效果；加载静应力场时,隧道与土体接触计算更准确,且应力响应分布规律不同；列车及公路车辆载荷的影响远大于轨道不平度的影响,隧道衬砌在公路车道准静态载荷下的垂向位移约1.15 mm,在列车动载荷作用引起的垂向位移峰值约0.8 mm;基于接触负载均衡的并行计算方法提高约15％的计算效率,而对于CPU数量的选择,需要综合考虑模型的规模和空间拓扑结构.

关键词：显式并行有限元、静应力场、车道载荷、列车动载、动力响应

所属期刊栏目：31

分类号：TU435;U231(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家高技术研究发展计划863项目2009AA044501;国家自然科学基金项目11072150,50875166

在线出版日期：2012-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：164-169,175