《Applied Sciences》：Investigation on Effect of Unilateral Train Load on Lining Structure and Inverted Arch Trestle Bridge in Double-Arch Tunnel Under Construction
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以往关于列车诱发隧道响应的研究主要集中于已竣工隧道或对称荷载条件，而对未完工双拱隧道通过临时栈桥承受单侧列车荷载时的动力行为仍认识不足。为弥补这一空白，本研究探讨了未完工双拱隧道–栈桥体系在单侧荷载作用下的非对称荷载传递机制与短期结构响应，并确定了施工阶段监测
以往关于列车诱发隧道响应的研究主要集中于已竣工隧道或对称荷载条件，而对未完工双拱隧道通过临时栈桥承受单侧列车荷载时的动力行为仍认识不足。为弥补这一空白，本研究探讨了未完工双拱隧道–栈桥体系在单侧荷载作用下的非对称荷载传递机制与短期结构响应，并确定了施工阶段监测和速度控制的关键部位。研究人员建立了三维ABAQUS模型，列车速度为10–70 km/h，并通过一项为期63天的现场监测计划进行验证，该计划包含15次列车通过，速度约为9.4–56.2 km/h。数值与监测结果均表明，应力和变形随列车速度增加而增大，并集中于受荷侧仰拱、中隔墙下部及栈桥轮载区域。在70 km/h时，计算得到的衬砌最大压应力和栈桥应力分别达到6.353 MPa和约172 MPa，受荷与非受荷隧道洞身的最大水平变形分别为1.110 mm和0.565 mm。在最大监测速度56.2 km/h下，中隔墙实测峰值压应力为5.95 MPa。所评估响应的监测-模拟平均比值约为0.94–0.97，表明二者吻合良好，且数值预测略偏保守。结果阐明了隧道–栈桥体系的非对称耦合响应，并支持识别敏感监测位置。基于数值与现场证据的综合，建议约30 km/h作为保守的、针对具体项目的施工阶段运行控制值。本研究为类似临时轨道交通项目的监测与风险控制提供了定量依据，但仍需在不同地质、结构和荷载条件下进一步验证。
随着城市轨道交通的快速发展，列车运行产生的振动荷载会通过轨道、隧道结构和周围地层传播，对隧道结构、邻近地层及建筑物产生影响，可能导致地面沉降、隧道变形、衬砌开裂、剥落和渗漏水等病害。以往关于列车诱发隧道响应的研究主要针对已完成的隧道或对称荷载条件，而对未完工双拱隧道借助临时栈桥承受单侧列车荷载时的动力行为认识不足。在实际工程中，二次衬砌（secondary lining）尚未完成，栈桥直接支承于初期支护（primary support）上，列车荷载仅作用于单洞，并通过钢轨、栈桥偏心传递至尚不完整的结构体系，两洞之间通过中隔墙（middle partition wall）保持力学耦合，由此产生的非对称应力重分布和变形难以由常规单洞或完整隧道结论推断。为此，研究人员以某矿山法双拱隧道为对象，结合数值模拟与现场监测，研究施工期单侧列车荷载下隧道–栈桥体系的非对称荷载传递机制与短期结构响应，识别施工阶段监测和速度控制的关键部位。该研究发表于《Applied Sciences》。
研究人员采用ABAQUS 2023建立了包含土层、双拱隧道和栈桥的三维有限元模型，模型尺寸60 m×40 m×60 m；土体采用摩尔-库仑（Mohr–Coulomb）模型，衬砌混凝土采用线弹性模型，钢筋与Q235钢采用双线性理想弹塑性模型；通过激振力函数法将静轮载与速度相关谐波分量作为移动荷载施加于钢轨，模拟10–70 km/h列车运行。同时开展为期63天的现场监测，记录15次列车通过（约9.4–56.2 km/h）时初期支护、中隔墙和栈桥的应力与变形响应，并将监测数据与数值结果对比验证。监测断面包括主断面M0及前后验证断面M-10和M+10，测点覆盖拱顶、拱肩、拱腰、仰拱及中隔墙不同高度。
研究结果如下：
3.1 选取
3.1.1 模拟工况：选取中间断面作为代表监测断面，在初期支护和中隔墙布置关键监测点。
3.1.2 衬砌结构应力响应分析：70
