移动荷载作用下高速铁路轨道–路基–地基耦合系统振动加速度的空间分布特征

作     者：薛富春 张建民 XUE Fu-chun;ZHANG Jian-min

作者机构：清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 清华大学土木水利学院岩土工程研究所北京100084 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2014年第36卷第12期

页      面：2179-2187页

核心收录：

学科分类：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：铁道部科技研究开发计划重点课题(2012G013-F) 

主　　题：高速铁路 移动荷载 振动加速度 精细化建模技术 大规模并行计算 

摘      要：为获得移动荷载引起的加速度的空间分布,基于多尺度和精细化建模技术,建立了350 km/h的双线高速铁路轨道–扣件–轨枕–轨道板–CA砂浆层–底座板–基床表层–基床底层–路基本体–地基为一体的耦合大系统非线性真三维数值分析模型。采用动接触算法模拟底座板底面和基床表层表面之间的动力相互作用,采用三维黏弹性静–动力统一人工边界技术模拟无限地基的辐射阻尼和弹性恢复性能,考虑移动荷载作用前路基中客观的静应力状态对后续动力计算的影响和地基土、路基填筑材料的非线性,借助于大规模并行计算技术,模拟了地基的初始应力场生成、轨道系统和路基的施工过程和随后8辆编组高速动车组的运行过程。基于分析结果,总结了轨道–路基–地基系统各部分的振动加速度在时间和空间上的分布特征,验证了实体单元模拟轨道空间振动响应的优势。