動(dòng)荷載作用下高溫凍土路基動(dòng)力響應(yīng)分析.pdf_第1頁
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1、我國(guó)寒區(qū)大部分公路鐵路通過高溫凍土區(qū),路基沉降變形除了凍土熱融沉降外,還有很大一部分來自列車動(dòng)荷載。本文通過對(duì)不同圍壓、激振頻率、溫度和含水量的凍土體進(jìn)行動(dòng)力測(cè)試,分析結(jié)果得出如下結(jié)論:動(dòng)荷載下凍土體彈性模量受溫度影響較大,隨溫度升高而降低,隨圍壓波動(dòng)起伏呈增大趨勢(shì),隨激振頻率增大而增大,與相同條件下靜彈性模量相比,動(dòng)彈性模量比較大。凍土體的動(dòng)阻尼比隨頻率的增加或溫度的降低而減小。應(yīng)變速率在土體變形初始比較大,而后逐漸趨于穩(wěn)定。試驗(yàn)驗(yàn)證

2、了圍壓對(duì)高溫凍土的作用是雙重的這一結(jié)論:壓力密實(shí)和壓力融化作用。 之后,本文利用這些參數(shù),結(jié)合土動(dòng)力學(xué)和有限元相關(guān)理論,以高溫凍土路基為幾何模型(地表下兩米為多年凍土上限),利用有限元軟件ADINA8.1計(jì)算分析了動(dòng)荷載下幾種高溫凍土路基模型(計(jì)算模型路基,結(jié)論中簡(jiǎn)稱為“路基”)的力學(xué)特性,得出以下結(jié)論: 1.路基兩側(cè)大致15m內(nèi),路基中心地表下5m以上最大剪應(yīng)力衰減明顯,是列車動(dòng)荷載影響區(qū)域。 2.路基中心地表

3、下部2m處高溫凍土若有融化,則列車動(dòng)荷載作用下,對(duì)路基豎向位移影響比較明顯。 3.在列車動(dòng)荷載作用下,路基中心地表下1m處是否有一薄飽水層(20cm),對(duì)路基豎向位移影響不明顯。 4.若冬季天然地表下部均凍結(jié),則列車動(dòng)荷載作用下,路基豎向位移比較小,但動(dòng)應(yīng)力作用深度更深一些。 5.列車動(dòng)荷載作用下路基變形一般為彈性變形,當(dāng)出現(xiàn)較大的沖擊力時(shí),路基會(huì)發(fā)生塑性變形;瞬時(shí)荷載作用下,多年凍土區(qū)地表下5m以下均無塑性變形

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