高速列車(chē)振動(dòng)作用下水-土-管片耦合及砂土液化分析.pdf

1、在過(guò)去幾十年里，高速鐵路在世界各國(guó)獲得高速發(fā)展。然而隨著列車(chē)速度的提高，高速列車(chē)誘發(fā)的環(huán)境振動(dòng)問(wèn)題變得尤為突出。一方面列車(chē)運(yùn)行速度的提高勢(shì)必造成列車(chē)振動(dòng)荷載進(jìn)一步加大，從而對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的動(dòng)力穩(wěn)定性提出了更高的要求。另一方面，列車(chē)運(yùn)行時(shí)，列車(chē)荷載通過(guò)軌道-隧道結(jié)構(gòu)傳至周?chē)寥乐?，?dāng)隧道圍巖為飽和砂土?xí)r，高速列車(chē)振動(dòng)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(shí)也危及列車(chē)的運(yùn)行安全。因此，列車(chē)振動(dòng)作用下盾構(gòu)隧道動(dòng)力響應(yīng)的研究對(duì)隧道安全運(yùn)營(yíng)

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(chē)振動(dòng)研究項(xiàng)目，對(duì)盾構(gòu)隧道列車(chē)振動(dòng)動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)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(chē)-軌道系統(tǒng)模型，采用彈性地基梁板模型，分析了高速列車(chē)快速通過(guò)無(wú)砟軌道時(shí)鋼軌支點(diǎn)壓力的時(shí)程曲線，為三維隧道列車(chē)振動(dòng)動(dòng)力響應(yīng)分析提供外部激勵(lì)荷載。根據(jù)砂土液化機(jī)理以及特征，確定了計(jì)算分析過(guò)程中判定砂土液化的一般準(zhǔn)則。
　　 (2)采用數(shù)值模擬的方法對(duì)是否考

3、慮地下水影響進(jìn)行列車(chē)振動(dòng)動(dòng)力響應(yīng)研究，得出含地下水的列車(chē)振動(dòng)問(wèn)題必須考慮流固耦合，然后針對(duì)同時(shí)進(jìn)入隧道的車(chē)輛數(shù)不同、圍巖參數(shù)不同、隧道埋深不同，對(duì)盾構(gòu)隧道列車(chē)振動(dòng)動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)研究，分析總結(jié)相應(yīng)參數(shù)變化對(duì)盾構(gòu)隧道列車(chē)振動(dòng)動(dòng)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(xì)的三維分析模型，從單列列車(chē)經(jīng)過(guò)隧道和雙列列車(chē)會(huì)交經(jīng)過(guò)隧道這兩種典型工況，分析了高速列車(chē)振動(dòng)作用下管片沉降，水-土耦合作用及砂土