2.5D有限元分析列车荷载引起非饱和土地面振动

2.5D有限元分析列车荷载引起非饱和土地面振动

论文摘要

为研究高速列车荷载引起非饱和土地面振动,将地基视为三相介质,开发非饱和地基2.5维有限单元方法.用Euler梁模型模拟轨道系统,对控制方程进行时间Fourier变换和轨道方向波数变换,结合边界条件和Galerkin法推导出频域内2.5维有限元方程,频域-波数域内解答通过快速Fourier逆变换得到时域-空间域结果,通过数值分析考察车速和路基饱和度对地面振动及超静孔隙水压力影响.结果表明:车速较低时,路基从近饱和到完全饱和轨道中心处地面竖向振动位移幅值显著增加;同一速度下非饱和路面加速度幅值大于饱和路面,其地面振动位移和加速度随时间更快衰减.同一车速下距轨道中心8 m处非饱和路基地面振动加速度峰值远大于饱和路基,车速超过300 km/h后两者地面振动位移幅值趋于相等.近轨道处地面振动幅值快速衰减,远轨道处衰减变慢.轨道中心下超静孔隙水压力分布深度为地表下0~4.5 m,最大峰值约在1.8 m,且随路基饱和度降低显著减少.

论文目录

  • 1 非饱和路基2.5D FEM计算理论
  •   1.1 非饱和路基2.5D有限元格式
  •   1.2 轨道系统模型
  •   1.3 模型验证和计算参数
  • 2 不同车速下非饱和路基地面振动分析
  •   2.1 轨道中心处路基地面振动分析
  •   2.2 轨道中心8 m远处路基地面振动分析
  • 3 不同车速下非饱和土路基地面振动衰减特性
  • 4 不同车速下非饱和土路基孔隙水压力分析
  • 5 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 高广运,姚哨峰,杨成斌

    关键词: 线路振动,移动荷载,非饱和土,维有限元,地面振动,孔隙压力

    来源: 哈尔滨工业大学学报 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 铁路运输

    单位: 同济大学地下建筑与工程系,岩土及地下工程教育部重点实验室(同济大学),合肥工业大学资源与环境工程学院

    基金: 国家自然科学基金(41772288)

    分类号: U270.1

    页码: 95-103

    总页数: 9

    文件大小: 835K

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