Россия
Россия
Россия
Россия
Разработка рекомендаций по построению математической модели методом конечных элементов для определения напряженно-деформированного состояния опускных секций в системе «вода — грунтовый массив — опускная секция». Методы: Математическое моделирование методом конечных элементов и методом Метрогипротранса. Результаты: При сравнении метода Метрогипротранса с моделированием тоннелей способом опускных секций методом конечных элементов, учитывающим этапы производства работ, выявлены дополнительные силовые эффекты воздействия грунтового основания и призм сползания обратной засыпки. В ходе математического моделирования системы «вода — грунтовый массив — опускная секция» был обнаружен неочевидный эффект гидростатического давления изнутри секции. Для устранения данного эффекта были предложены и проанализированы три варианта решения: задание специального материала заполнения секций; приложение «противодавления» изнутри секции; замена функции Water level на равномерно распределенные нагрузки на каждом этапе моделирования. По результатам сравнительного анализа были выбраны наиболее эффективные варианты, обеспечивающие оптимальное сочетание удобства моделирования и наилучшей сходимости с методом Метрогипротранса. Практическая значимость: Результаты исследования могут быть использованы на этапе проектирования конструкций для моделирования системы «вода — грунтовый массив — опускная секция» методом конечных элементов.
Подводный тоннель, опускные секции, математическое моделирование, метод конечных элементов, МКЭ, метод Метрогипротранса, HRM
1. Маковский Л. В. Подводные транспортные тоннели из опускных секций / Л. В. Маковский, В. В. Кравченко. — Москва: Кнорус, 2020. — 144 с.
2. Сокорнов А. А. Расчет обделки на заданные нагрузки методом конечных элементов и методом Метрогипротранса / А. А. Сокорнов, А. Н. Коньков // Путевой навигатор. — 2023. — № 56(82). — С. 42–51.
3. Shaposhnikov E. A. Sediments of an underwater tunel constructed by the immersed sections method / E. A. Shaposhnikov, I. V. Melnik // E3S web of conferences. — 2024. — Vol. 549. — DOI:https://doi.org/10.1051/e3sconf/202454903030.
4. Li Y. Seismic performance study of immersed tunnel with longitudinal limit device of flexible joint / Y. Li, J. Lai, Y. Yang, J. Zhou et al. // Underground Space. — 2025. — Vol. 20. — Pp. 17–32. — DOI:https://doi.org/10.1016/j.undsp.2024.04.007.
5. Hao D. Experimental study on the mechanical response model of the vertical shear key under typical deformation of segmental joints of the iservice immersed tunnel / D. Hao, G. Hongyan, Ch. Liang, X. Jiang et al. // Tunnelling and Underground Space Technology. — 2025. — Vol. 157. — DOI:https://doi.org/10.1016/j.tust.2024.106337.
6. Su Ch. Mechanical behavior of immersed tunnel under the influence of differential settlements: A case study of GZ tunnel / Ch. Su, A. Che, Z. Xu, Zh. Han et al. // Tunnelling and Underground Space Technology. — 2024. — Vol. 151. — DOI:https://doi.org/10.1016/j.tust.2024.105873.
7. Hart C. M. P. ’t The influence of spatial variation on the design of foundations of immersed tunnels: Advanced probabilistic analysis / C. M. P. ’t Hart, O. Morales-Nápoles, B. Jonkman // Tunnelling and Underground Space Technology. — 2024. — Vol. 147. — DOI:https://doi.org/10.1016/j. tust.2024.105624.
8. Li J. Experimental study on joint behaviour of immersed tunnel subjected to differential settlement / J. Li, P. Ni, Zh. Lu // Tunnelling and Underground Space Technology. — 2025. — Vol. 156. — DOI:https://doi.org/10.1016/j. tust.2024.106261.
9. Tang C. Enhanced elastic beam model with BADS integrated for settlement assessment of immersed tunnels / C. Tang, S.-Y. He, Z. Guan, W.-H. Zhou et al. // Underground Space. — 2023. — Vol. 12. — Pp. 79–88. — DOI:https://doi.org/10.1016/j. undsp.2023.02.005.
10. He S.-Y. Settlement-based triple factor framework for long-term safety assessment of immersed tunnel / S.-Y. He, C. Tang, M. Pan, W.-H. Zhou // Tunnelling and Underground Space Technology. — 2025. — Vol. 162. — DOI: https://doi.org/10.1016/j.tust.2025.106597.
11. Bai X. An integrated model for seabed liquefaction analysis around an immersed tunnel with a backfilled trench under wave-current hydrodynamics / X. Bai, H. Luo, Q. Wang, K. Zhao et al. // Ocean Engineering. — 2025. — Vol. 331. — DOI:https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2025.121335.
12. Zhou Y. Numerical study on hydrodynamic analysis and resonant behavior of the immersed tunnel suspended by barge / Y. Zhou, L. Chen, Z. Sun, P. Zhang // Ocean Engineering. — 2025. — Vol. 332. — DOI:https://doi.org/10.1016/j. oceaneng.2025.121362.
13. Wang B. Seismic response analysis of the three- dimensional model of immersed tunnel considering offshore site factors / B. Wang, S. Hu, W. Hu, G. Song et al. // Structures. — 2025. — Vol. 75. — DOI:https://doi.org/10.1016/j. istruc.2025.108589.
14. Hu Z.-n. Mechanical and Failure Characteristics of Shear Keys on Immersed Tunnel Segment Joints under Differential Settlements / Hu Z.-n., Xie Y.-l. // Procedia Engineering. — 2016. — Vol. 166. — Pp. 373–378. — DOI:https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.11.564.
15. Wu M. Risk Assessment of Operation Period Structural Stability for Long and Large Immersed Tube Tunnel / M. Wu, Q. Zhang, S. Wu // Procedia Engineering. — 2016. — Vol. 166. — Pp. 266–278. — DOI:https://doi.org/10.1016/j. proeng.2016.11.549.
