Обґрунтування розрахункової стратегії дослідження конструкції похилого тунелю, що споруджується NATM
Loading...
Date
2022
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро
Abstract
UKR: Мета. На основі аналізу розрахункових стратегій (аналітична, експериментальна, чисельна) та їх методологічних особливостей, провести обґрунтування найбільш доцільної для дослідження конструкції похилого тунелю, що споруджується NATM. Методика. Для досягнення поставленої мети проведений аналіз розрахункових стратегій (аналітична, експериментальна, чисельна). Проаналізовано особливості кожної стратегії для умов підземних виробок та випадку конструкції похилого тунелю, що споруджується NATM. Визначено, яким чином кожна розрахункова стратегія надає можливості досліджувати похилі тунелі. Результати. Визначені переваги та недоліки трьох розрахункових стратегій (аналітична, експериментальна, чисельна) для дослідження конструкції похилого тунелю, що споруджується NATM. Відзначено, що аналітична та експериментальна стратегії мають особливі переваги, але відмічені значною трудомісткістю під час проведення дослідження. Аналітичні методи дослідження не можуть в повному обсязі відобразити складну багатошарову конструкцію похилого тунелю, що споруджується NATM. Експериментальні методи позначені високим рівнем складності втілення. На основі порівняльного аналізу виявлено, що чисельний аналіз є єдиною розрахунковою стратегією, яка характеризується помірними витратами праці дослідників та високим рівнем точності результатів розрахунку. Наукова новизна. На основі результатів порівняльного аналізу розрахункових стратегій (аналітична, експериментальна, чисельна) доведено, що чисельний аналіз позбавлений низки суттєвих недоліків (уведення додаткових спрощень як в аналітичних методах та трудомістке відображення реальної ситуації в експериментальних моделях). Практична значимість. В ході досліджень проведене обґрунтування чисельної розрахункової стратегії дослідження конструкції похилого тунелю, що споруджується NATM, як найбільш раціональної в практичному плані.
ENG: Purpose. Based on the analysis of calculation strategies (analytical, experimental, numerical) and their methodological features, to substantiate the most appropriate one for the study of the design of the inclined tunnel under construction by NATM. Methodology. To achieve this goal, an analysis of computational strategies (analytical, experimental, numerical) was performed. The specifics of each strategy for the conditions of underground workings and the case of the construction of an inclined tunnel under construction by NATM are analyzed. It is determined how each calculation strategy provides an opportunity to explore sloping tunnels. Findings. The advantages and disadvantages of three calculation strategies (analytical, experimental, numerical) for the study of the design of an inclined tunnel under construction by NATM are identified. It is noted that analytical and experimental strategies have special advantages, but are marked by considerable complexity during the study. Analytical research methods cannot fully reflect the complex multilayer structure of the inclined tunnel under construction by NATM. Experimental methods are characterized by a high level of complexity of implementation. Based on comparative analysis, it was found that numerical analysis is the only calculation strategy, with moderate labor of researchers and a high level of accuracy of calculation results. Originality. Based on the results of comparative analysis of computational strategies (analytical, experimental, numerical) it is proved that numerical analysis is devoid of a number of significant shortcomings (introduction of additional simplifications in analytical methods and time-consuming reflection of the real situation in experimental models). Practical value. In the course of the research the substantiation of the numerical calculation strategy of the study of the design of the inclined tunnel constructed by NATM as the most rational in practical terms is carried out.
ENG: Purpose. Based on the analysis of calculation strategies (analytical, experimental, numerical) and their methodological features, to substantiate the most appropriate one for the study of the design of the inclined tunnel under construction by NATM. Methodology. To achieve this goal, an analysis of computational strategies (analytical, experimental, numerical) was performed. The specifics of each strategy for the conditions of underground workings and the case of the construction of an inclined tunnel under construction by NATM are analyzed. It is determined how each calculation strategy provides an opportunity to explore sloping tunnels. Findings. The advantages and disadvantages of three calculation strategies (analytical, experimental, numerical) for the study of the design of an inclined tunnel under construction by NATM are identified. It is noted that analytical and experimental strategies have special advantages, but are marked by considerable complexity during the study. Analytical research methods cannot fully reflect the complex multilayer structure of the inclined tunnel under construction by NATM. Experimental methods are characterized by a high level of complexity of implementation. Based on comparative analysis, it was found that numerical analysis is the only calculation strategy, with moderate labor of researchers and a high level of accuracy of calculation results. Originality. Based on the results of comparative analysis of computational strategies (analytical, experimental, numerical) it is proved that numerical analysis is devoid of a number of significant shortcomings (introduction of additional simplifications in analytical methods and time-consuming reflection of the real situation in experimental models). Practical value. In the course of the research the substantiation of the numerical calculation strategy of the study of the design of the inclined tunnel constructed by NATM as the most rational in practical terms is carried out.
Description
О. Тютькін: ORCID 0000-0003-4921-4758; С. Бєлікова: ORCID 0000-0003-0707-7791
Keywords
метрополітен, похилий тунель, NATM, розрахункова стратегія, чисельний аналіз, metro, inclined tunnel, calculation strategy, numerical analysis, КТІ
Citation
Тютькін О. Л., Бєлікова С. І. Обґрунтування розрахункової стратегії дослідження конструкції похилого тунелю, що споруджується NATM. Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика. 2022. Вип. 21. С. 97–103. DOI: 10.15802/bttrp2022/258295.