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伴随中国经济的迅速发展,城市化进程越来越快,人口集聚、机动车增加带来的交通拥挤问题日益凸显。在国家发展生态文明战略建设的引领下,城际轨道交通电气化铁路成为国内大中城市解决交通出行拥挤和绿色发展的首选方式。作为城际轨道交通电气化铁路接触网安全运行的保证,预埋槽道技术虽然被引入我国的时间很短,但已越来越受到国内各施工单位的重视并被逐渐采用。本文以目前正在施工的青岛蓝色硅谷城际轨道预埋槽道为研究对象,首先全面分析运用预埋槽道施工方案的重要意义和紧迫性,介绍了预埋槽道技术在成本控制、效率提升、质量提高、运营安全、人文关怀等几个方面的优势。然后将预埋槽道结构与钢筋混凝土结构进行类比,进行了预埋槽道承载力计算分析,得出预埋槽道受拉力时的主要破坏失效形式是槽道发生本体破坏。以ANSYS Workbench 15.0响应曲面优化分析为核心设计方法,对槽道尺寸结构进行优化设计,达到节省材料,提高抗拉能力的设计要求。进行热力学分析,确定了预埋槽道在靠近火源和距离火源有一定距离两种情况下槽道结构受火后的温度场变化情况和热力应变情况,获得的结论对预埋槽道结构热力学性能研究具有非常大的参照意义。运用ANSYS Workbench 15.0中的Fatigue Tool疲劳分析工具对优化后的槽道初步进行相关疲劳寿命分析,计算槽道结构在外载荷作用下的寿命周期与安全系数,并观察其疲劳损伤情况。预埋槽道疲劳寿命可以满足使用要求,为预埋槽道进一步疲劳分析作为借鉴。对20个预埋槽道混凝土试件进行试验分析,其中10个进行了抗拉承载力分析,考虑其槽壁厚度和槽口深度对受拉性能的影响,得出其试验结果与仿真分析结果一致。其中10个做了疲劳实验分析,疲劳试验分析结果显示,所设计槽道结构满足仿真和试验要求。本论文的研究结果可以为城际轨道交通铁路接触网预埋槽道方案在隧道内的应用提供一定的借鉴和理论依据,为进一步进行理论和试验研究提供必要的经验和参考。