列车振动荷载作用下公轨合建隧道及周围土体动力响应特性研究

作     者：杨文波 杨林霖 梁杨 钱志豪 郭文琦 何川 周扬 YANG Wenbo;YANG Linlin;LIANG Yang;QIAN Zhihao;GUO Wenqi;HE Chuan;ZHOU Yang

作者机构：西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2022年第41卷第8期

页      面：1659-1670页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51678499) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2682021CG002) 

主　　题：隧道工程 盾构隧道 公轨合建隧道 列车振动荷载 模型试验 动力响应 

摘      要：为了研究列车振动荷载作用下公轨合建隧道及周围土体的动力响应特性,采用模型试验与数值模拟相结合的方法,基于时频分析研究隧道管片和内部结构的动力响应特性以及振动波在地层中的衰减特性。研究结果表明:列车荷载作用下全频域范围内,隧道管片结构动力响应随着频率的增大而增大,而内部结构上部车道动力响应表现为随频率的增大先增大(0~140 Hz)后减小(140~200 Hz)。就不同位置动力响应衰减幅度而言,上部车道最大,其响应平均衰减幅度为20.05 dB,相应地时域上峰值加速度的衰减幅度为72.6%。此外,考虑列车振动荷载的移动效应会使隧道结构的动力响应增大,移动荷载作用下道床处峰值加速度增加了约105%,内部结构侧壁处增大了41.9%,侧壁与上部车道连接处增大了47.3%,上部车道中心处增大了22.3%。单次列车振动荷载作用过程中隧道结构的最大位移发生于拱底,其峰值为3.85 mm。