高速列車振動作用下水-土-管片耦合及砂土液化分析.pdf

1、在過去幾十年里，高速鐵路在世界各國獲得高速發(fā)展。然而隨著列車速度的提高，高速列車誘發(fā)的環(huán)境振動問題變得尤為突出。一方面列車運行速度的提高勢必造成列車振動荷載進一步加大，從而對隧道結(jié)構(gòu)的動力穩(wěn)定性提出了更高的要求。另一方面，列車運行時，列車荷載通過軌道-隧道結(jié)構(gòu)傳至周圍土壤中，當隧道圍巖為飽和砂土時，高速列車振動有可能使飽和砂土發(fā)生液化，導(dǎo)致隧道結(jié)構(gòu)的破壞，同時也危及列車的運行安全。因此，列車振動作用下盾構(gòu)隧道動力響應(yīng)的研究對隧道安全運營

2、具有重要意義。本文結(jié)合廣深港高速鐵路獅子洋隧道列車振動研究項目，對盾構(gòu)隧道列車振動動力響應(yīng)進行數(shù)值模擬分析，主要包括以下研究工作：
　　 (1)在前人研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)列車-軌道系統(tǒng)模型，采用彈性地基梁板模型，分析了高速列車快速通過無砟軌道時鋼軌支點壓力的時程曲線，為三維隧道列車振動動力響應(yīng)分析提供外部激勵荷載。根據(jù)砂土液化機理以及特征，確定了計算分析過程中判定砂土液化的一般準則。
　　 (2)采用數(shù)值模擬的方法對是否考

3、慮地下水影響進行列車振動動力響應(yīng)研究，得出含地下水的列車振動問題必須考慮流固耦合，然后針對同時進入隧道的車輛數(shù)不同、圍巖參數(shù)不同、隧道埋深不同，對盾構(gòu)隧道列車振動動力響應(yīng)進行系統(tǒng)研究，分析總結(jié)相應(yīng)參數(shù)變化對盾構(gòu)隧道列車振動動力響應(yīng)的影響規(guī)律。
　　 (3)以廣深港高速鐵路獅子洋盾構(gòu)隧道洞口為原型，建立精細的三維分析模型，從單列列車經(jīng)過隧道和雙列列車會交經(jīng)過隧道這兩種典型工況，分析了高速列車振動作用下管片沉降，水-土耦合作用及砂土