2.5維有限元分析高鐵荷載誘發(fā)非飽和土地面振動(dòng)

高廣運(yùn), 姚哨峰, 孫雨明, 楊成斌

(1.同濟(jì)大學(xué) 土木工程學(xué)院，上海 200092；2.同濟(jì)大學(xué) 巖土及地下工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200092；3.上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 城市建設(shè)與安全工程學(xué)院，上海 201418；4.合肥工業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，安徽 合肥 230009)

高速鐵路以其速度快、低排放、方便快捷的優(yōu)點(diǎn)近年得到迅速發(fā)展.截至2016年底，我國(guó)處于運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的高速鐵路里程超過2.5萬km，占世界67%以上.高速鐵路帶來便捷的同時(shí)，其運(yùn)行引起的地面振動(dòng)日益影響到人們的生活、工作以及健康[1].建立合理的列車荷載下軌道-路基動(dòng)力分析模型、有效評(píng)價(jià)高鐵運(yùn)行誘發(fā)地面振動(dòng)對(duì)高鐵線路的設(shè)計(jì)和建設(shè)具有重要意義，而其中的路基模型很大程度上決定著數(shù)值模型的計(jì)算量和精度.

最初路基常被視為單相彈性體，學(xué)者們對(duì)其在移動(dòng)荷載下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行研究.Cole 和Huth[2]最早研究了二維均質(zhì)彈性地基上作用超高速移動(dòng)線荷載的動(dòng)力響應(yīng).Eason[3]研究了移動(dòng)點(diǎn)荷載、圓形和矩形荷載下三維均質(zhì)半空間穩(wěn)態(tài)問題.Xia等[4]采用列車-軌道-路基動(dòng)力模型分析了列車運(yùn)行對(duì)軌道及周圍地面振動(dòng)的影響.王永剛等[5]基于移動(dòng)荷載作用下彈塑性半無限空間的動(dòng)應(yīng)力分布和殘余應(yīng)力場(chǎng)分析了交通動(dòng)應(yīng)力下路基土體安定性下限值及車輛移動(dòng)速度的影響.周鳳璽等[6]基于線彈性動(dòng)力學(xué)理論，結(jié)合坐標(biāo)變換用半解析法研究了移動(dòng)荷載作用下二維非均勻路基動(dòng)力響應(yīng).為了考慮飽和土體中孔隙水對(duì)路基……