不同时速列车振动荷载下衬砌拱圈振动响应传递规律

作     者：田甜 雷洋 齐法琳 黎国清 TIAN Tian;LEI Yang;QI Fa-lin;LI Guo-qing

作者机构：中国铁道科学研究院北京100081 中国铁道科学研究院基础设施检测研究所北京100081 

出 版 物：《工程力学》 (Engineering Mechanics)

年 卷 期：2018年第35卷第5期

页      面：143-151页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金委员会-中国铁路总公司高速铁路基础研究联合基金项目(U1434211) 国家重点基础研究发展计划项目(973计划)(2013CB036205) 

主　　题：不同列车荷载 衬砌拱圈 振动响应 现场试验 数值模拟 

摘      要：通过高速铁路隧道衬砌振动响应的现场试验,发现隧道衬砌拱圈在列车荷载作用下,其振动加速度幅值随车速的增大而增大,且拱圈横向振动与竖向振动呈现不同的传递规律。文中开展理论分析与仿真计算,建立ABAQUS有限元平面模型,采用动力隐式算法对不同车速列车荷载作用下的隧道衬砌拱圈振动响应问题进行了理论分析,得出以下结果:有限元数值计算结果与实测结果基本吻合,可用作对实际测量数据的补充与预测;隧道振动响应随列车速度的增加而呈现增大趋势;不同车速引起的衬砌振动加速度响应传递规律一致;不同车速引起的衬砌竖向振动加速度幅值在拱顶位置较小,且随列车时速增大而变化不明显;衬砌拱顶横向振动明显随列车速度的增大而增大,但不同车速引起的衬砌横向振动在隧道圆心水平位置(即0°与180°)随列车时速变化不明显,且振动幅值较低;拟合了不同时速列车引起的隧道衬砌横向与竖向振动加速度的经验公式。