地铁运行时引起土波动分析.pdfVIP

第22 卷 第7 期 岩石力学与工程学报 22(7) ：1180～1184 2003 年7 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering July ，2003 地铁运行时引起的土的波动分析* 谢伟平 孙洪刚 (武汉理工大学土木工程与建筑学院 武汉 430070) 摘要 基于有限元法分析了地铁运行引起的土的波动特性。对列车荷载进行了简化，并且考虑了地基土不同性质 的影响，对各个区域采用了不同的材料参数，得到了地铁运行时的位移色度图及加速度衰减曲线。 关键词 土力学，有限元法，振动，高速列车 分类号 U 231 文献标识码 A 文章编号 1000-6915(2003)07-1180-05 FEM ANALYSIS ON WAVE PROPAGATION IN SOILS INDUCED BY HIGH SPEED TRAIN LOADS Xie Weiping ，Sun Honggang (Department of Civil Engineering and Architecture ，Wuhan University of Technology， Wuhan 430070 China) Abstract Analysis is made on wave propagation in soils under high speed train loads by two-dimensional finite element method. The train loads are simplified and the influences of different characteristic of soils are considered. Different material parameters for various area are adopted. Then the displacement and acceleration of the ground can be obtained. The presented method applies the same velocity of loads and no change of ground in the moving load direction. Key words soil mechanics ，finite element method，vibration ，high speed train 1 引 言 2 解析算法 地下铁道是现代城市中必不可少的交通工具。 本文采用的 2.5 维有限元法取速度移动方向为 随着城市规模的不断扩大和生活节奏的不断加快， 相同的截面，并沿速度移动方向进行波数展开，与 要求列车运行的速度也越来越快。同时，列车引起 各节点取3 个自由度相比，尽管是在二维平面上的 的振动问题也越来越严重。文[1]在现场试验的基础 离散化，但仍然可得到三维问题的解。这种方法只 上，利用频谱分析方法，得出了由于地铁列车振动 适用于速度不变且沿速度方向地基性质变化不大的 引起的轨道振动加速度的数学表达式；根据车辆系 情况。 统振动简化模型，建立了正确的模拟轮系的运动方 列车运行时的振动问题主要是由移动荷载的自 程，从而推导了地铁列车振动荷载。文[2～5] 中研 振与移动位置的变化所引起的。对这一问题进行数 究了在移动荷载下轨道系统的动力响应，但只研究 值模拟评价时，由于列车运行时间可设为从−∞到 了